EP3451791A1 - Heizeinrichtung und verfahren zur herstellung einer heizeinrichtung - Google Patents
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- EP3451791A1 EP3451791A1 EP18190886.4A EP18190886A EP3451791A1 EP 3451791 A1 EP3451791 A1 EP 3451791A1 EP 18190886 A EP18190886 A EP 18190886A EP 3451791 A1 EP3451791 A1 EP 3451791A1
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Definitions
- the invention relates to a heating device, in particular as a radiant heater for a hob, and a method for producing such a heater.
- a radiant heater for a hob with a flat carrier of heat-insulating and electrically insulating material, on the carrier top side a heating element in strip form runs in tracks in a laying pattern.
- the heating element consists of a Schumachererband and is pressed to a small extent with a lower edge of the Schuleiterbands in the carrier top to hold.
- the Schuleitererband on integrally formed holding members, which are above the lower edge down with a length slightly below the height of the Schuleiterbands. These holding members contribute a large part in the attachment of the Schuleiterbands or the heating element on the support.
- the two lateral sides of the Schuleiterbands radiate heat during operation with just over 1000 ° C, which then radiates upward.
- the invention has for its object to provide a heating device mentioned above and a method for producing such a heater with which problems of the prior art can be achieved and it is particularly possible to produce a higher compared to the prior art heating power and to design a heater in a novel way.
- the heating device has a flat carrier.
- This may advantageously consist of heat-insulating and electrically insulating material, as is known per se from the prior art for radiant heaters for hobs.
- This carrier has a carrier top, which is advantageously flat or flat.
- a heating element is provided, which runs in tracks in a specific laying pattern. This laying pattern can be spiral and / or meandering, as it is known per se from the prior art. For the most part, the heating element advantageously runs in parallel or nearly parallel or concentric paths.
- the heating element has at least two Walkerleiterb sources.
- Each of these Thompsonleiterb sources has each lateral sides and an upper edge and a lower edge.
- the at least two Thompsonleiterb sections are folded together or are stacked or folded on each other with their mutually facing lateral sides, wherein they are at least partially in contact with the mutually facing lateral sides. Under certain circumstances, they may even lie together flat, at least pointwise or in sections, advantageously largely or more than 70% or completely.
- the at least two Edelleiterb sections are firmly and permanently connected to each other, at least in the state when they are arranged on the support or are attached, so as a finished heater.
- the at least two Thompsonleiterb selected the heating element are already firmly connected to each other before attaching to the carrier.
- a duplication or multiplication of the Wienleiterbands for the heating element has over a one-piece and correspondingly thicker trained Schuleiterband that would form the only Schuleitererband the heating element, the great advantage that it is easier to produce, especially if the heating element is curled or should be curled ,
- a corrugation can be made with a wavelength between 2mm and 8mm and / or with a wave amplitude between 0.5mm and 5mm, as it is known from the State of the art is known.
- the radiating surface of the lateral sides of the heating element is increased, but it is also possible to accommodate a heating conductor strip or a heating element with a very large length for a certain value of the electrical resistance on the carrier with predetermined dimensions.
- the Schuleiterb can advantageously go over the full length of the heating element.
- a heating element is then from beginning to end consistently from always two or always three or possibly even more Bankleiterb sectionsn that are folded or stacked with their lateral sides.
- a ratio of thickness of a Schuleiterbands to its height ie from the upper edge to the lower edge, between 1:20 and 1: 500. It is particularly advantageous between 1:60 and 1: 200.
- a thickness of the Schuleiterbands can be in the range of 0.03mm to 0.1mm, preferably in the range of 0.05mm to 0.07mm.
- a height can be between 2mm and 8mm, advantageously between 3mm and 5mm.
- the heating conductor strips are welded together, in particular this can be done by means of welds.
- Such welding points advantageously have a distance along a longitudinal direction of the heating conductor strips to each other, which may be, for example, twice to twenty times the height of a Schuleiterbands.
- the distance between 5mm and 100mm are, preferably between 9mm and 20mm.
- a connection or welding of the Schwarzleiterb sections together is preferably arranged or made below half the height of the Edelleiterbands, so rather in a lower region of the heating element or the Schuleiterb.
- a connection or welding is provided below a quarter of the height of the Edelleiterbands, particularly advantageous at a lower edge.
- the reason for this is that by concerns of the heating element on the carrier top or by a certain, albeit minor, embedding in the top of the carrier for a direct cooling of the heating element takes place and on the other hand, a heat radiation is reduced.
- deterioration of the heat radiation may have less negative effects.
- a heating element consists of a plurality or plurality of Bankleiterb sectionsn that are stacked and connected to each other, for example, four Schuleiterb sections or more.
- the heating element is advantageously two-layered or three-layered with two Schuleiterbsn or three Walkerleiterbsn successive.
- the heating element is formed in two layers with two Schuleiterbsn successive.
- the Schwarzleiterb are identical or identical. This can apply to their contour and / or their thickness. As a result, the production can be simplified if only a single type of heating conductors must be made.
- two Schumacherb with the same contour and different thickness can be connected to a heating element, wherein the difference in thickness between 5% and 100% of the thinner Bankleiterband can be.
- the Schuleiterb As is known from the prior art, the Schuleiterb sections are advantageously supported or arranged as a heating element upright on the carrier top. This is advantageously carried out at an angle of 90 °, ie at right angles to the carrier top. In this case, the upper edge of the heating element or the Schuleiterb sections upwards and the respective lower edge is applied to the carrier or the carrier top or is even embedded or pressed into the carrier top or a piece in the carrier. This is known per se from the prior art and causes a particularly advantageous support and arrangement of the heating element on the carrier. This is especially advantageous in such a multilayer heating element of several Schuleiterb forn successive.
- the heating element has downwardly projecting holding members, which are pressed into the carrier top to support the heating element on the carrier or fasten. These retaining members overhang a line that extends more than 80% of the length of the heating element along the lower edge and parallel to the upper edge.
- the holding members are between 30% and 200% of the height of the Schuleiterbands on this line over.
- this line can be in one embodiment of the invention, the lower edge of the Schuleiterb. This is especially true when the holding members are separate components, which are placed in a U-shaped or bow-like manner with two legs from above the upper edge of the heating element, so that they project beyond the lower edge down. Then the lower edge is still straight ahead.
- the holding members or the two legs of the holding members close all layers of Schuleiterb Sn between them.
- This can already be a kind of fixed connection of the heating conductor strips to each other and to the heating element.
- the holding members are still attached to the heating element by means of a welded connection or by twisting the two legs, which lie on top of each other, below the lower edge.
- the holding members are preferably fastened to the lower edge in such a way that the two legs projecting downwards beyond the lower edge are connected to one another and simultaneously to the heating element or to the heating conductor strips in the lower region; more preferably they are all welded together here. It is sufficient if the main weld between the two legs of the holding members takes place, as long as a small part of the welded joint is also connected to the bottom edges so as to be cohesive.
- the holding members per se and by means of their connection with the heating element can effect a connection of the heating conductor strips to one another in addition to their function for holding the heating element on the carrier.
- the holding members may be integrally provided on at least one Bankleiterband as downwardly projecting projections.
- they are on the aforementioned line, which largely coincides with the lower edge, which line is just interrupted only by from the lower edge downwardly projecting holding members.
- the shape of these protrusions may be square or rectangular, advantageously it may also be trapezoidal with a certain downward taper to facilitate piercing or indentation in the top of the carrier.
- each Bankleitererband may have holding members.
- the respective holding members of the respective Schuleiterb sections are then arranged but not overlapping, so that the Schuleiterb sections congruent to each other, but offset from one another.
- the Schuleiterb sections are each offset by the same distance between the holding members to each other, so that in each case alternately one of the Schuleiterb treatments is provided in the order of the holding members. For the holding effect, it is considered sufficient if a holding member is pressed so to speak only a single layer in the carrier top.
- first two steps are performed.
- at least two Schuleiterb are stacked with their lateral sides to form a heating element.
- the heating element or the heating conductor strips are corrugated, with deflections of such a corrugation out of its flat lateral sides.
- the order of these two steps can be arbitrary or reversed.
- either the heating element can be formed from at least two Schuleiterb Sn first, which are connected to each other lying.
- the corrugation can then take place, so that, so to speak, the interconnected heating conductor strips are corrugated.
- first the individual conductor strips can be corrugated, which of course takes place with an identical corrugation. Thereafter, they are stacked in a subsequent step and advantageously connected firmly together.
- corrugated multi-layer heating element this is applied in a subsequent step in a certain laying pattern, as mentioned at the beginning, in webs on a carrier top of a flat carrier and secured by pressing.
- a lower edge of the heating element can be pressed into the carrier top side, alternatively or additionally with downwardly projecting holding members of the heating element.
- This application of the heating element on the carrier top side of the flat carrier is advantageously carried out according to the aforementioned DE 19522798 A1 , So by the entire heating element is introduced into a kind of special mounting form with milled groove-like depressions. Over the top of this form of installation, the heating element is then a piece over, so that then placed the mounting mold together with heating element on the carrier top and pressed. As a result, the heating element, in particular with the abovementioned protruding holding members, presses into the upper side of the carrier to secure it.
- the heating conductor strips are firmly connected to each other to the heating element, so that the heating element is stably fixed to the carrier, in particular when it moves thermally.
- the Schuleiterb sections are firmly connected to each other before they are corrugated, so that therefore a corrugation occurs in the multi-layer heating element. Then also connecting the Schuleiterb sections together is easier and more accurate possible according to certain specifications than when first the Schuleiterb species individually corrugated and then firmly connected.
- the heating device has exactly two heating conductor strips, which are formed in one piece and in one piece with one another. They are in particular worked out of a single band, for example, stamped, but which are regarded in the context of the invention as consisting of two Schuleiterb sectionsn should.
- the two Schuleiterb sections are then placed on each other in the manufacture of the heating element or the heater by bending or folding along a bending line. As previously explained, this bending line runs parallel to the longitudinal extension of the heating element and / or parallel to the upper edge.
- the two Schuleiterb so to speak, only one or already integrally connected to each other, so that they no longer necessarily after bending or folding must be connected to each other.
- the two heating conductor strips can also have holding members protruding from the lower edge for pressing into the upper side of the carrier for holding the heating element on the carrier, wherein these holding members advantageously protrude equally far beyond the lower edge.
- the holding members as described above integrally formed out of the Schuleiterb Sn or stand out of these, so are not separate parts.
- the bending edge or bending line can run centrally between the two lower edges of the two heating conductor strips, thus forming a mirror axis, so to speak.
- the bending edge or bending line passes through the end edges of the aforementioned holding members, so that the two Schuleiterb sections are connected to the end edges or ends of the holding members in one piece and in one piece. This makes it easier to bend or fold.
- a heating element 11 is shown from the side, which, like the FIGS. 2 and 3 show, consists of two Bankleiterb sectionsn 13a and 13b. These are juxtaposed and run partially, but not completely, together. This is from the enlargement of the plan view from above according to Fig. 3 to see where isolated narrow air gaps 28 can be seen between the Schuleiterb sectionsn 13a and 13b. Welds 26 shown by crosses hold the two heating conductor strips 13a and 13b together, whereby they are firmly and permanently connected to each other. From Fig. 3 Air gaps 28 to be detected may be very narrow and in the range of 10% to 500% of the thickness of the Edelleiterb selected 13.
- the Schuleiterband 13 a has an in Fig. 1 lateral side 15a to be recognized, a straight upper edge 17a and a lower edge 19a.
- the lower edge 19a is largely straight, but is interrupted at the bottom by retaining members 21a formed integrally thereon.
- the height of the Edelleiterbandes 13a may be the aforementioned few millimeters, the distance between the holding members 21a to each other may be about 15mm to 25mm.
- the second Schuleiterband 13b is formed exactly the same and also has the same thickness as the Fig. 3 shows.
- the Edelleiterb sections 13a and 13b are flat together and are connected by a spot welder 23 with two welding tips 25a and 25b just by means of the punctiform welds 26.
- the punctiform welds 26 are provided at a distance from each other, so that they are respectively provided on the holding members 21a. In essence, they are on the imaginary continued line of the lower edge 19a, but they could also be slightly lower below this line, so full or only in the surface of the holding members 21. The reasons for this have been previously explained, in particular, the structure the main active part of the Edelleiterb selected 13 and the heating element 11, which corresponds to the height of the Edelleiterb selected 13 between the upper edge 17 and lower edge 19, not adversely affected or harmful.
- FIG. 4 An alternative embodiment of a heating element 111 is known from Fig. 4 to see.
- the Schuleiterb sections 113a and 113b are each also identical and substantially similar to the Bankleiterb sections 13a and 13b of the previous embodiment.
- They have lateral sides 115, here recognizable the lateral side 115a of the Schuleiterbands 113a.
- they have top edges 117a and 117b; the bottom edge 119a can also be seen from the heat conductor strip 113a.
- Both Edelleiterb selected 113a and 113b have downwardly integrally formed projecting holding members 121a and 121b.
- the two Schuleiterb sections 113a and 113b are in turn connected by welds 126, which are illustrated by crosses.
- the distance of the welds 126 corresponds also the one of Fig. 1 except that the welds 126 can not be made to each other on the holding members 121a and 121b here.
- these holding members 121a and 121b are not abutted against each other because they are offset from each other. Therefore, the welds 126 are provided in the lower region of the Edelleiterb selected 113a and 113b, that is closer to the lower edge 119 than at the upper edge 117, respectively exactly centered between adjacent support members 121.
- the welds 126 could be so be made that they directly connect a lower edge 119 of a Bankleitererbandes 113 with a holding member 121 of the other Schuleiterbandes 113.
- FIG. 5 In the plan view of Fig. 5 on a heating element 11 it can be seen how the state after the corrugation, so when the heating element 11 is finished curled.
- the heating element 11 of the two heating conductor strips 13a and 13b which has been produced in a two-layer manner as prescribed, has passed through a corrugation device, which is already used in the prior art for the production of corrugated heating elements known from the documents mentioned above.
- the holding members 21 or the welds 26 lie, so whether in vertices or in inflection points of the waveform, plays no role for the finished heating element 11.
- the individual Schuleiterb sections 13a and 13b corrugated are according to Fig. 6
- the individual Schuleiterb sections 13a and 13b corrugated.
- the two Schuleiterb sections 13a and 13b are stacked, advantageously such that their holding members, not shown here, either lie exactly on top of each other Fig. 1 or offset from one another are corresponding Fig. 4 .
- the welds are made by means of the welding tips 25a and 25b in the manner described above, to connect the two Schuleiterb selected 13a and 13b firmly and permanently.
- the locations for the welds can be selected as described above.
- the heater 33 is applied to the underside of the hob plate 31, as is known in the art.
- the heating device 33 itself is designed as a so-called radiant heater and has a flat and planar carrier 35 with an outer circumferential support edge 36.
- a heating element 11 is applied, in not shown here circumferential or meandering form as laying pattern, possibly also concentric. But this is also apparent from the prior art. Above all, the depression of a heating element 11 is advantageous Fig. 5 that is two-ply and not continuously connected or welded together over its length, well feasible.
- Fig. 7 including a heating element 11 according to the invention, which is two-ply or three-ply and consists of superimposed and inseparable interconnected Schuleiterb Sn, can be a significantly higher heat output achieve a simultaneously ensured simple and easy to carry out manufacturing process.
- FIG. 8 is shown for a further embodiment of the invention, as two Schuleiterb sections 213a and 213b are already made in one piece and in one piece from the beginning.
- the two Schuleiterb sections 213a and 213b are mirror-symmetrical to a dash-dotted bend line B.
- recesses 220 are punched out in elongated form from a single originally continuous wide band of appropriate Schuleitermaterial, which in turn are symmetrical with respect to their longitudinal direction to a bending line B.
- bending edges 222 are provided, along this bending line B.
- These bending edges 222 can be formed by embossing or creasing as continuous bending edges or prefabricated as it were. You can thus specify the point at which then along the bending line B, the two Schuleiterb S be bent and folded on each other. Similar to in Fig. 1 Here, it is easy to see how large the distance of the holding members 221a and 221b along the longitudinal direction of the heating conductor tapes is in the non-corrugated state. Of course, the holding members could also be shorter or longer, narrower or wider, closer to each other or further apart.
- the left punctiform weld 226 is located approximately at half the height of the Schuleiterbandes 213. It could also be higher or lower or somewhere between the upper edge 217a and lower edge 217b may be provided, possibly directly to one of these edges.
- the right possibility is a spot weld 226 on a holding member 221a or approximately in the center of the surface of this holding member. Although this weld 226 then has only a very small distance from the lower bending edge 222, so that the holding action against bending of the heating element 211 or bending of the two Schuleiterb services 213a and 213b away from each other is not very good.
- the heating element 211 is to be curled, in particular with a final shape according to the plan view of FIG. 5 , such a bending or bending is hardly possible or probable here.
- the punctiform welds 226 can also be dispensed with, which considerably reduces the assembly effort and increases the service life.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung, insbesondere als Strahlungsheizeinrichtung für ein Kochfeld, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Heizeinrichtung.
- Aus der
DE 195 22 798 A1 sowie derDE 42 29 375 A1 ist es bekannt, eine Strahlungsheizeinrichtung für ein Kochfeld mit einem flächigen Träger aus wärmedämmendem und elektrisch isolierendem Material bereitzustellen, an dessen Trägeroberseite ein Heizelement in Bandform in Bahnen in einem Verlegemuster verläuft. Das Heizelement besteht dabei aus einem Heizleiterband und ist zu einem geringfügigen Anteil mit einer Unterkante des Heizleiterbands in die Trägeroberseite eingedrückt zur Halterung. Des Weiteren weist das Heizleiterband integriert ausgebildete Halteglieder auf, die über die Unterkante nach unten stehen mit einer Länge etwas unterhalb der Höhe des Heizleiterbands. Diese Halteglieder tragen einen großen Teil bei zur Befestigung des Heizleiterbands bzw. des Heizelements am Träger. Die beiden Lateralseiten des Heizleiterbands strahlen dabei Wärme ab im Betrieb mit etwas über 1000°C, welche dann nach oben strahlt. - Bedingt durch einen elektrischen Widerstand des Heizleiterbands bzw. Heizelements sind derzeit maximale Heizleistungen für eine solche Strahlungsheizeinrichtung bei Betrieb im Haushalt auf etwa 3600W oder 3700W begrenzt. Höhere Heizleistungen sind mit dieser Technologie derzeit nicht erreichbar.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Heizeinrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Heizeinrichtung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, eine im Vergleich zum Stand der Technik höhere Heizleistung zu erzeugen und eine Heizeinrichtung auf neuartige Art und Weise auszubilden.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen enthalten und werden im Folgenden näher beschrieben. Dabei werden manche der Merkmale nur für die Heizeinrichtung oder nur für das Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für die Heizeinrichtung als auch für das Verfahren zu ihrer Herstellung selbständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
- Es ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung einen flächigen Träger aufweist. Dieser kann vorteilhaft aus wärmedämmendem und elektrisch isolierendem Material bestehen, wie es an sich aus dem Stand der Technik für Strahlungsheizeinrichtungen für Kochfelder bekannt ist. Dieser Träger weist eine Trägeroberseite auf, die vorteilhaft flach bzw. eben ist. An dieser Trägeroberseite ist ein Heizelement vorgesehen, das in Bahnen in einem bestimmten Verlegemuster verläuft. Dieses Verlegemuster kann spiralig und/oder mäanderförmig sein, wie es an sich auch aus dem Stand der Technik bekannt ist. Weitgehend verläuft das Heizelement dabei vorteilhaft in parallelen oder nahezu parallelen bzw. konzentrischen Bahnen.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Heizelement mindestens zwei Heizleiterbänder aufweist. Jedes dieser Heizleiterbänder weist jeweils Lateralseiten und eine Oberkante und eine Unterkante auf. Die mindestens zwei Heizleiterbänder sind zusammengelegt oder sind aufeinandergelegt bzw. oder aufeinander gefaltet mit ihren einander zugewandten Lateralseiten, wobei sie sich dabei zumindest teilweise berühren mit den einander zugewandten Lateralseiten. Unter Umständen können sie sogar flächig zusammenliegen, zumindest punktweise oder abschnittsweise, vorteilhaft weitgehend bzw. mehr als 70% oder vollständig. Die mindestens zwei Heizleiterbänder sind fest und unlösbar miteinander verbunden, und zwar zumindest in dem Zustand, wenn sie an dem Träger angeordnet sind oder befestigt sind, also als fertige Heizeinrichtung. Vorteilhaft sind die mindestens zwei Heizleiterbänder des Heizelements bereits vor dem Befestigen am Träger fest miteinander verbunden.
- Durch diese sozusagen Doppelung des Heizelements mit zwei Heizleiterbändern anstelle mit einem einzigen Heizleiterband entsprechend dem Stand der Technik kann der Leiterquerschnitt vergrößert werden und somit steigen auch der maximal mögliche Strom und damit die von dem Heizelement erzeugte Heizleistung. Eine Doppelung oder Vervielfachung des Heizleiterbands für das Heizelement weist gegenüber einem einstückigen und entsprechend dicker ausgebildeten Heizleiterband, das als einziges Heizleiterband das Heizelement bilden würde, den großen Vorteil auf, dass es leichter herstellbar ist, insbesondere wenn das Heizelement gewellt ist bzw. gewellt werden soll. Eine Wellung kann mit einer Wellenlänge zwischen 2mm und 8mm erfolgen und/oder mit einer Wellenamplitude zwischen 0,5mm und 5mm, wie dies an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dadurch wird nicht nur die Abstrahlfläche der Lateralseiten des Heizelements vergrößert, sondern es ist auch möglich, ein Heizleiterband bzw. ein Heizelement mit einer an sich sehr großen Länge für einen bestimmten Wert des elektrischen Widerstands auf dem Träger mit vorgegebenen Abmessungen unterzubringen.
- Im Rahmen der Erfindung hat sich nämlich herausgestellt, dass es für den Betrieb einer solchen Heizeinrichtung kein Problem darstellt, wenn das sozusagen aus mehreren Lagen von Heizleiterbändern bestehende Heizelement Stellen oder Bereiche aufweist, an denen diese Lagen nicht direkt aufeinanderliegen bzw. sich nicht berühren. Des Weiteren ist es auch so, dass für den Stromfluss eine solche Berührung der einzelnen Heizleiterbänder mit ihren Lateralseiten keine Rolle spielt. Zum einen kann vorteilhaft nämlich ein Material aus dem Stand der Technik gewählt werden, welches zumindest nach mehreren Betriebsstunden mit Betriebstemperatur an seiner Oberfläche derart oxidiert, dass es einen hohen Übergangswiderstand aufweist. So sind selbst aneinander anliegende Bereiche der Lateralseiten der Heizleiterbänder sozusagen gegeneinander elektrisch isoliert. Zum anderen stellt die jeweilige Wärmeabstrahlung von den einzelnen Heizleiterbändern kein Problem dar, wie sich in Versuchen herausgestellt hat. Die bessere Herstellbarkeit einer Wellung für das Heizleiterband sowie die mögliche Verwendung von bislang üblichen Dicken von Heizleiterbändern überwiegen jedoch als Vorteile deutlich. Vor allem wäre damit zu rechnen, dass bei relativ engen Wellungen Probleme mit Überbiegung bei einem dicken Heizleiterband auftreten können und dieses dann Risse bekommt oder zumindest Schwachstellen. Diese könnten dann beim späteren Betrieb mit hohen Temperaturen im sichtbar glühenden Bereich samt damit verbundenen thermisch bedingten Ausdehnungen aufgrund von häufigem Einschalten und Ausschalten zu Beschädigungen und Ausfällen führen.
- In Ausgestaltung der Erfindung können die Heizleiterbänder vorteilhaft jeweils über die volle Länge des Heizelements gehen. Ein Heizelement besteht dann von Anfang bis Ende durchgängig aus stets zwei oder stets drei oder eventuell sogar mehr Heizleiterbändern, die zusammengelegt oder aufeinandergelegt sind mit ihren Lateralseiten.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Verhältnis von Dicke eines Heizleiterbands zu seiner Höhe, also von der Oberkante bis zur Unterkante, zwischen 1:20 und 1:500 liegt. Besonders vorteilhaft liegt es zwischen 1:60 und 1:200. Eine Dicke des Heizleiterbands kann dabei im Bereich von 0,03mm bis 0,1mm liegen, vorteilhaft im Bereich von 0,05mm bis 0,07mm. Eine Höhe kann zwischen 2mm und 8mm liegen, vorteilhaft zwischen 3mm und 5mm.
- Vorteilhaft werden die Heizleiterbänder miteinander verschweißt, insbesondere kann dies mittels Schweißpunkten erfolgen. Solche Schweißpunkte weisen vorteilhaft einen Abstand entlang einer Längsrichtung der Heizleiterbänder zueinander auf, der beispielsweise das Zweifache bis Zwanzigfache der Höhe eines Heizleiterbands betragen kann. Alternativ kann der Abstand zwischen 5mm und 100mm liegen, vorteilhaft zwischen 9mm und 20mm. Auch wenn nicht zwingend gefordert ist, dass die Heizleiterbänder über ihre Länge vollständig oder weitgehend eng zusammenliegen oder aneinander anliegen, was sich durch eine ansteigende Anzahl von Schweißpunkten sowie daraus folgendem geringerem Abstand zueinander ergibt, so ist eine Bearbeitung des Heizelements, insbesondere zur Herstellung einer vorgenannten Wellung, sowie ein mögliches Eindrücken des Heizelements in die Trägeroberseite besser möglich, vor allem wenn die Lagen von Heizleiterbändern eng aneinander anliegen.
- Eine Verbindung oder Verschweißung der Heizleiterbänder miteinander ist bevorzugt unterhalb der Hälfte der Höhe des Heizleiterbands angeordnet bzw. vorgenommen, also eher in einem unteren Bereich des Heizelements bzw. der Heizleiterbänder. Vorteilhaft ist eine solche Verbindung oder Verschweißung unterhalb eines Viertels der Höhe des Heizleiterbands vorgesehen, besonders vorteilhaft an einer Unterkante. Der Grund hierfür liegt darin, dass durch Anliegen des Heizelements an der Trägeroberseite oder durch eine gewisse, wenngleich geringfügige, Einbettung in die Trägeroberseite zum einen direkte eine Kühlung des Heizelements erfolgt und zum anderen eine Wärmeabstrahlung reduziert ist. Somit kann sich an diesen Verbindungsstellen, insbesondere wenn es eine Verschweißung ist, eine Verschlechterung der Wärmeabstrahlung weniger negativ auswirken. Dann ist es unter Umständen möglich, dass sich die Heizleiterbänder nach oben hin bzw. zu ihren Oberkanten hin etwas voneinander entfernen, wodurch die Abstrahlung der jeweiligen Heizleistung verbessert wird.
- Zwar ist es grundsätzlich möglich, dass ein Heizelement aus einer Mehrzahl bzw. Vielzahl von Heizleiterbändern besteht, die aufeinandergelegt sind und miteinander verbunden sind, beispielsweise vier Heizleiterbänder oder mehr. Vorteilhaft ist das Heizelement zweilagig oder dreilagig ausgebildet mit zwei Heizleiterbändern oder drei Heizleiterbändern aufeinander. Besonders vorteilhaft ist das Heizelement zweilagig mit zwei Heizleiterbändern aufeinander ausgebildet.
- Allgemein kann vorgesehen sein, dass die Heizleiterbänder gleich bzw. identisch ausgebildet sind. Dies kann für ihre Kontur und/oder ihre Dicke gelten. Dadurch kann die Herstellung vereinfacht werden, wenn nur eine einzige Art von Heizleitern hergestellt werden muss. In Abwandlung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwei Heizleiterbänder mit gleicher Kontur und unterschiedlicher Dicke zu einem Heizelement verbunden werden, wobei der Dickenunterschied zwischen 5% und 100% des dünneren Heizleiterbands betragen kann.
- Wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist, sind die Heizleiterbänder als Heizelement vorteilhaft aufrecht an der Trägeroberseite gehaltert bzw. angeordnet. Dies erfolgt vorteilhaft mit einem Winkel von 90°, also rechtwinklig zur Trägeroberseite. Dabei weist die Oberkante des Heizelements bzw. der Heizleiterbänder nach oben und die jeweilige Unterkante liegt an dem Träger bzw. der Trägeroberseite an oder ist sogar ein Stück in die Trägeroberseite bzw. in den Träger eingebettet oder eingedrückt. Dies ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt und bewirkt eine besonders vorteilhafte Halterung und Anordnung des Heizelements am Träger. Dies ist vor allem bei einem solchen mehrlagigen Heizelement aus mehreren Heizleiterbändern aufeinander von Vorteil.
- In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Heizelement nach unten abstehende Halteglieder auf, die in die Trägeroberseite eingedrückt werden, um das Heizelement am Träger zu haltern bzw. zu befestigen. Diese Halteglieder stehen über eine Linie über, die zu mehr als 80% der Länge des Heizelements entlang der Unterkante und parallel zur Oberkante verläuft. Insbesondere stehen die Halteglieder dabei zwischen 30% und 200% der Höhe des Heizleiterbands über diese Linie über. Diese Linie kann zwar bei einer Ausgestaltung der Erfindung die Unterkante der Heizleiterbänder selbst sein. Dies gilt vor allem dann, wenn die Halteglieder separate Bauteile sind, die U-förmig oder bügelartig mit zwei Schenkeln von oben über die Oberkante des Heizelements gelegt sind, so dass sie über die Unterkante nach unten überstehen. Dann verläuft die Unterkante dennoch gerade weiter. Dabei schließen die Halteglieder bzw. die beiden Schenkel der Halteglieder sämtliche Lagen von Heizleiterbändern zwischen sich ein. Dies kann bereits eine Art feste Verbindung der Heizleiterbänder miteinander und zu dem Heizelement sein. Vorteilhaft sind die Halteglieder jedoch zusätzlich noch an dem Heizelement befestigt mittels einer Schweißverbindung oder durch Verdrehen der beiden Schenkel, die aufeinanderliegen, unterhalb der Unterkante. Bevorzugt sind die Halteglieder derart an der Unterkante befestigt, dass die beiden Schenkel, die nach unten über die Unterkante überstehen, miteinander und gleichzeitig mit dem Heizelement bzw. mit den Heizleiterbändern im unteren Bereich verbunden sind, besonders bevorzugt sind sie alle hier miteinander verschweißt. Dabei reicht es aus, wenn die hauptsächliche Schweißverbindung zwischen den beiden Schenkeln der Halteglieder erfolgt, solange sozusagen ein geringer Teil der Schweißverbindung auch stoffschlüssig mit den Unterkanten verbunden ist.
- So können die Halteglieder an sich sowie mittels ihrer Verbindung mit dem Heizelement eine Verbindung der Heizleiterbänder miteinander bewirken zusätzlich zu ihrer Funktion für eine Halterung des Heizelements am Träger.
- In alternativer Ausgestaltung der Erfindung können die Halteglieder integral an mindestens einem Heizleiterband vorgesehen sein als nach unten abstehende Vorsprünge. Somit stehen sie über die vorgenannte Linie über, welche weitgehend mit der Unterkante übereinstimmt, wobei diese Linie eben nur durch von der Unterkante nach unten abstehende Halteglieder unterbrochen wird. Die Form dieser Vorsprünge kann viereckig bzw. rechteckig sein, vorteilhaft kann sie auch trapezförmig sein mit einer gewissen Verjüngung nach unten, um ein Einstechen oder Eindrücken in die Trägeroberseite zu erleichtern.
- Wenn mindestens zwei Heizleiterbänder für das Heizelement vorgesehen sind, die aufeinanderliegen und miteinander verbunden sind, vorteilhaft durch vorgenannte Schweißpunkte, kann jedes Heizleiterband Halteglieder aufweisen. Die jeweiligen Halteglieder der jeweiligen Heizleiterbänder sind dann aber nicht überlappend angeordnet, so dass die Heizleiterbänder deckungsgleich aufeinanderliegen, sondern zueinander versetzt. Vorteilhaft sind die Heizleiterbänder dabei um jeweils den gleichen Abstand der Halteglieder zueinander versetzt, so dass in der Reihenfolge der Halteglieder jeweils abwechselnd eines der Heizleiterbänder vorgesehen ist. Für die Haltewirkung wird es als ausreichend angesehen, wenn ein Halteglied sozusagen nur einlagig in die Trägeroberseite eingedrückt ist. Möglicherweise kann dadurch sogar eine bessere Halterung erreicht werden, da sich keine Nachteile ergeben können, wenn ein zweilagiges Halteglied nicht flach miteinander verbunden ist oder sich thermisch bedingt bewegt oder verändert. Des Weiteren können dann weniger integral ausgebildete Halteglieder an den Heizleiterbändern vorgesehen sein, so dass sozusagen Material gespart werden kann. Integral nach unten abstehende Halteglieder nehmen sowieso kaum oder gar nicht an der Heizfunktion teil, da sie nur geringfügig von Strom durchflossen sind während des Betriebs der Heizeinrichtung.
- Andererseits kann auch bei integriert ausgebildeten Haltegliedern vorteilhaft vorgesehen sein, dass sie miteinander verbunden werden zur Verbindung der Heizleiterbänder miteinander zu dem Heizelement. Der Grund hierfür liegt auch darin, dass, wie zuvor ausgeführt worden ist, diese integral nach unten abstehenden Halteglieder nicht oder nur geringfügig stromdurchflossen sind. So liegt sozusagen eine Beschädigung der Struktur und vor allem der Oberflächen der Heizleiterbänder durch eine Schweißverbindung an einem vom Stromfluss und vor allem von der Wärmeerzeugung weniger belasteten Stelle vor, wodurch wiederum die Haltbarkeit der Heizeinrichtung verbessert werden kann.
- Um eine zuvor beschriebene Heizeinrichtung herstellen zu können, werden zuerst zwei Schritte durchgeführt. Zum einen werden mindestens zwei Heizleiterbänder aufeinandergelegt mit ihren Lateralseiten, um ein Heizelement zu bilden. Des Weiteren werden das Heizelement bzw. die Heizleiterbänder gewellt, und zwar mit Auslenkungen einer solchen Wellung aus seinen flachen Lateralseiten heraus. Die Reihenfolge dieser beiden Schritte kann beliebig sein bzw. vertauscht werden. Es kann also entweder zuerst das Heizelement aus mindestens zwei Heizleiterbändern gebildet werden, die aufeinander liegend miteinander verbunden sind. In einem nachfolgenden Schritt kann dann die Wellung erfolgen, so dass sozusagen die miteinander verbundenen Heizleiterbänder gewellt werden. Alternativ können zuerst die einzelnen Heizleiterbänder gewellt werden, was natürlich mit einer identischen Wellung erfolgt. Danach werden sie in einem nachfolgenden Schritt aufeinandergelegt und vorteilhaft fest miteinander verbunden.
- Wenn dann ein gewelltes mehrlagiges Heizelement vorliegt, wird dieses in einem folgenden Schritt in einem bestimmten Verlegemuster, wie es eingangs genannt worden ist, in Bahnen auf eine Trägeroberseite eines flachen Trägers aufgebracht und durch Eindrücken befestigt. Dabei kann entweder eine Unterkante des Heizelements in die Trägeroberseite eingedrückt werden, alternativ oder zusätzlich mit nach unten abstehenden Haltegliedern des Heizelements. Dieses Aufbringen des Heizelements auf die Trägeroberseite des flachen Trägers erfolgt vorteilhaft entsprechend der eingangs genannten
DE 19522798 A1 , also indem das gesamte Heizelement in eine Art spezieller Montageform eingebracht wird mit ausgefrästen nutartigen Vertiefungen. Über die Oberseite dieser Montageform steht das Heizelement dann ein Stück über, so dass dann die Montageform samt Heizelement auf die Trägeroberseite aufgelegt und angedrückt wird. Dadurch drückt sich das Heizelement, insbesondere mit den vorgenannten abstehenden Haltegliedern, in die Trägeroberseite ein zu seiner Befestigung. - In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden bei dem Verfahren die Heizleiterbänder fest miteinander verbunden zu dem Heizelement, so dass das Heizelement stabil am Träger befestigt ist, insbesondere wenn es sich thermisch bewegt. Vorteilhaft werden die Heizleiterbänder fest miteinander verbunden, bevor sie gewellt werden, so dass also eine Wellung beim mehrlagigen Heizelement erfolgt. Dann ist auch ein Verbinden der Heizleiterbänder miteinander leichter und exakter möglich nach bestimmter Vorgabe als wenn zuerst die Heizleiterbänder einzeln gewellt und dann miteinander fest verbunden werden.
- In ebenfalls vorteilhafter alternativer Ausgestaltung der Erfindung weist die Heizeinrichtung genau zwei Heizleiterbänder auf, die einteilig und einstückig miteinander ausgebildet sind. Dabei sind sie insbesondere aus einem einzigen Band herausgearbeitet, beispielsweise gestanzt, was aber im Rahmen der Erfindung auch als bestehend aus zwei Heizleiterbändern angesehen werden soll. Die zwei Heizleiterbänder sind dann bei der Herstellung des Heizelements bzw. der Heizeinrichtung aufeinander gelegt durch Biegen bzw. Falten entlang einer Biegelinie. Diese Biegelinie verläuft wie zuvor erläutert parallel zur Längserstreckung des Heizelements und/oder parallel zur Oberkante. Die beiden Heizleiterbänder sind also sozusagen nur eines bzw. schon integral miteinander verbunden, so dass sie nicht mehr zwingend nach dem Biegen bzw. Falten miteinander verbunden werden müssen. Dies kann vorteilhaft aber schon noch erfolgen, insbesondere nach dem Biegen bzw. Falten entlang der Biegelinie mit Aufeinanderlegen. Durch ein solches Verbinden kann die aufeinander gelegte Form noch besser dauerhaft gehalten werden, vorteilhaft durch Verschweißen. Dabei werden die beiden Heizleiterbänder zuerst in einem ersten Schritt aufeinander gefaltet, und dann in einem nachfolgenden zweiten Schritt wird das gedoppelte Heizelement gewellt. Andersherum wäre es kaum möglich wegen der Einstückigkeit des Heizelements.
- Wie zuvor bereits erläutert können auch bei dieser Ausgestaltung die beiden Heizleiterbänder von der Unterkante abstehende Halteglieder aufweisen zum Eindrücken in die Trägeroberseite zur Halterung des Heizelements am Träger, wobei vorteilhaft diese Halteglieder jeweils gleich weit über die Unterkante überstehen. Besonders vorteilhaft sind hier die Halteglieder wie vorbeschrieben integral aus den Heizleiterbändern herausgeformt bzw. stehen aus diesen heraus, sind also keine separaten Teile. Die Biegekante oder Biegelinie kann im ungefalteten Zustand mittig zwischen den beiden Unterkanten der beiden Heizleiterbänder verlaufen, also sozusagen eine Spiegelachse bilden. Vorteilhaft verläuft die Biegekante oder Biegelinie durch die Endkanten der vorgenannten Halteglieder, so dass die beiden Heizleiterbänder an den Endkanten oder Enden der Halteglieder einteilig und einstückig miteinander verbunden sind. Damit ist ein Biegen bzw. Falten auch leichter möglich. Alternativ wäre es auch hier möglich, separate Halteglieder nachträglich an dem gedoppelten Heizelement zu befestigen wie zuvor erläutert.
- Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte und Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines Heizelements gemäß der Erfindung in länglicher Bandform mit integral nach unten ausgebildeten Haltegliedern,
- Fig. 2
- eine Draufsicht von oben auf das Heizelement aus
Fig. 1 mit einer Punktschweißeinrichtung zur Verbindung von zwei Heizleiterbändern, - Fig. 3
- eine Vergrößerung der Draufsicht auf das Heizelement 11 aus
Fig. 2 mit einer Verschweißung und Luftspalten zwischen den beiden Heizleiterbändern, - Fig. 4
- ein alternatives Heizelement in einer Darstellung ähnlich
Fig. 1 bestehend aus zwei aneinander anliegenden Heizleiterbändern, deren integral ausgebildete Halteglieder versetzt zueinander sind, - Fig. 5
- eine Draufsicht auf ein fertig gewelltes Heizelement bestehend aus zwei verbundenen Heizleiterbändern, die vor der Wellung miteinander verschweißt worden sind,
- Fig. 6
- eine alternative Ausbildung zu
Fig. 5 mit zwei separat gewellten Heizleiterbändern, die zuerst zusammengelegt werden und danach verschweißt werden, - Fig. 7
- eine Seitenansicht eines Ausschnitts aus einem Kochfeld mit Kochfeldplatte und darunter angeordneter Heizeinrichtung, die auf einem Träger ein teilweise eingebettetes Heizelement aufweist,
- Fig. 8
- eine Draufsicht auf ein einziges durchgehendes einteiliges Band, das symmetrisch ist zu einer Mittelachse zum Aufeinanderlegen und
- Fig. 9
- das aufeinander gefaltete Band aus Fig. 98 in zweilagiger Form mit nach unten abstehenden Haltegliedern.
- In der
Fig. 1 ist ein Heizelement 11 von der Seite dargestellt, das, wie dieFig. 2 und 3 zeigen, aus zwei Heizleiterbändern 13a und 13b besteht. Diese sind flächig aneinandergelegt und verlaufen teilweise, aber nicht vollständig, aneinander. Dies ist aus der Vergrößerung der Draufsicht von oben gemäßFig. 3 zu sehen, wo vereinzelte schmale Luftspalte 28 zwischen den Heizleiterbändern 13a und 13b zu erkennen sind. Durch Kreuze dargestellte Verschweißungen 26 halten die beiden Heizleiterbänder 13a und 13b zusammen, wodurch sie fest und unlösbar miteinander verbunden sind. Die ausFig. 3 zu erkennenden Luftspalte 28 können sehr schmal sein und im Bereich von 10% bis 500% der Dicke der Heizleiterbänder 13 liegen. - Das Heizleiterband 13a weist eine in
Fig. 1 zu erkennende Lateralseite 15a auf, eine gerade verlaufende Oberkante 17a und eine Unterkante 19a. Die Unterkante 19a verläuft weitgehend gerade, wird nach unten jedoch durch integral daran nach unten abstehend ausgebildete Halteglieder 21a unterbrochen. Die Höhe des Heizleiterbandes 13a kann die eingangs genannten wenigen Millimeter betragen, der Abstand der Halteglieder 21a zueinander kann etwa 15mm bis 25mm betragen. Das zweite Heizleiterband 13b ist genau gleich ausgebildet und weist auch die gleich Dicke auf, wie dieFig. 3 zeigt. - Wie die
Fig. 2 von oben zeigt, sind die Heizleiterbänder 13a und 13b flach zusammen bzw. aneinandergelegt und werden von einer Punktschweißeinrichtung 23 mit zwei Schweißspitzen 25a und 25b eben mittels der punktförmigen Verschweißungen 26 verbunden. Beim Ausführungsbeispiel derFig. 1 bis 3 sind die punktförmigen Verschweißungen 26 mit einem Abstand zueinander vorgesehen, so dass sie jeweils an den Haltegliedern 21a vorgesehen sind. Im Wesentlichen liegen sie auf der gedacht fortgesetzten Linie der Unterkante 19a, sie könnten jedoch auch noch etwas tiefer unterhalb dieser Linie liegen, also voll bzw. nur in der Fläche der Halteglieder 21. Die Gründe hierfür sind zuvor erläutert worden, insbesondere wird dadurch die Struktur des hauptsächlich aktiven Teils der Heizleiterbänder 13 bzw. des Heizelements 11, welche der Höhe der Heizleiterbänder 13 zwischen Oberkante 17 und Unterkante 19 entspricht, nicht negativ oder schädlich beeinträchtigt. - Eine alternative Ausgestaltung eines Heizelements 111 ist aus der
Fig. 4 zu ersehen. Dort sind auch wiederum zwei Heizleiterbänder 113a und 113b zusammengelegt bzw. aufeinandergelegt mit ihren einander zugewandten Lateralseiten, so dass sie sich weitgehend flächig berühren. Die Heizleiterbänder 113a und 113b sind jeweils auch identisch ausgebildet und im Wesentlichen ähnlich wie die Heizleiterbänder 13a und 13b des vorherigen Ausführungsbeispiels. Sie weisen also Lateralseiten 115 auf, hier erkennbar die Lateralseite 115a des Heizleiterbands 113a. Des Weiteren weisen sie Oberkanten 117a und 117b auf, vom Heizleiterband 113a ist auch die Unterkante 119a zu erkennen. Beide Heizleiterbänder 113a und 113b weisen unten integral ausgebildet abstehende Halteglieder 121a und 121b auf. Diese sind allerdings zueinander versetzt derart, dass sie abwechselnd aufeinanderfolgen und jeweils nicht überlappend bzw. deckungsgleich sind, wie dies beim Heizelement 11 derFig. 1 bis 3 der Fall ist. Der Abstand der Halteglieder 121a und 121b zueinander ist also doppelt so groß. Dennoch ist auch hiermit eine sichere Befestigung des Heizelements 111 an einem Träger durch Einstecken der einzelnen und nur einlagig ausgebildeten Halteglieder 121a und 121b möglich. - Die beiden Heizleiterbänder 113a und 113b sind wiederum durch Verschweißungen 126 verbunden, die durch Kreuze verdeutlicht sind. Der Abstand der Verschweißungen 126 entspricht auch demjenigen der
Fig. 1 , nur dass die Verschweißungen 126 hier nicht an den Haltegliedern 121a und 121b miteinander vorgenommen werden können. Schließlich liegen diese Halteglieder 121a und 121b nicht aneinander an, weil sie ja zueinander versetzt sind. Deswegen sind die Verschweißungen 126 im unteren Bereich der Heizleiterbänder 113a und 113b vorgesehen, also näher an der Unterkante 119 als an der Oberkante 117, und zwar jeweils genau mittig zwischen benachbarten Haltegliedern 121. Gemäß einer nochmals weiteren Ausgestaltung der Erfindung könnten die Verschweißungen 126 auch so vorgenommen werden, dass sie direkt eine Unterkante 119 eines Heizleiterbandes 113 mit einem Halteglied 121 des anderen Heizleiterbandes 113 verbinden. - In der Draufsicht der
Fig. 5 auf ein Heizelement 11 ist zu sehen, wie der Zustand nach der Wellung ist, also wenn das Heizelement 11 fertig gewellt ist. Das wie vorgeschrieben zweilagig hergestellte Heizelement 11 aus den beiden Heizleiterbändern 13a und 13b ist durch eine Vorrichtung zur Wellung gelaufen, wie sie auch jetzt bereits verwendet wird im Stand der Technik zur Herstellung von aus den eingangs genannten Dokumenten bekannten gewellten Heizelementen. Wo im Verlauf der Wellung dann die Halteglieder 21 oder die Verschweißungen 26 liegen, also ob in Scheitelpunkten oder in Wendepunkten des Wellenverlaufs, spielt für das fertige Heizelement 11 keine Rolle. - Bei einem alternativen Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung bzw. eines Heizelements für eine Heizeinrichtung werden gemäß
Fig. 6 zuerst die einzelnen Heizleiterbänder 13a und 13b gewellt. Grundsätzlich kann eine Form dieser Wellung derjenigen derFig. 5 entsprechen und stattfinden wie im Stand der Technik bekannt. Dann werden die beiden Heizleiterbänder 13a und 13b aufeinandergelegt, vorteilhaft derart, dass ihre hier nicht dargestellten Halteglieder entweder genau aufeinanderliegen entsprechendFig. 1 oder versetzt zueinander sind entsprechendFig. 4 . Anschließend werden mittels der Schweißspitzen 25a und 25b auf zuvor beschriebene Art und Weise die Verschweißungen vorgenommen, um die beiden Heizleiterbänder 13a und 13b fest und unlösbar miteinander zu verbinden. Die Stellen für die Verschweißungen können ausgewählt werden wir zuvor beschrieben. - Bei dem in
Fig. 6 dargestellten Verfahren werden also zuerst die noch einzelnen Heizleiterbänder 13 gewellt und dann zusammengelegt bzw. aufeinandergelegt und danach fest und unlösbar miteinander verbunden. Dies weist den Vorteil auf, dass eine Wellung der Heizleiterbänder sicherlich leichter ist, da sie genau dem Vorgehen nach dem Stand der Technik entspricht bzw. wie es derzeit durchgeführt wird. Nachteilig ist jedoch das eher schwierige Durchführen der nachträglichen Verschweißung, selbst mit relativ dünnen Schweißspitzen. Schließlich müssen diese eigentlich am besten eine Verschweißung jeweils an den Wellenkämmen, also an den Scheitelpunkten, vornehmen, da hier ein Zusammendrücken der Heizleiterbänder am einfachsten möglich ist. Dies ist aber voraussichtlich nicht immer leicht durchzuführen. Des Weiteren ist nicht absehbar, dass dann eine Verschweißung stets an den Flächen der Halteglieder entsprechendFig. 1 vorgenommen werden kann, falls dies gewünscht sein sollte. - In der vereinfachten Darstellung der
Fig. 7 ist ein Kochfeld 30 mit einer Kochfeldplatte 31 und einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 33 darunter dargestellt. Die Heizeinrichtung 33 ist an die Unterseite der Kochfeldplatte 31 angelegt, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Die Heizeinrichtung 33 selber ist als sogenannte Strahlungsheizeinrichtung ausgebildet und weist einen flachen und flächigen Träger 35 auf mit einem außen umlaufenden Trägerrand 36. Auf einen Großteil der Fläche des Trägers 35 innerhalb des Trägerrandes 36 ist ein Heizelement 11 aufgebracht, und zwar in hier nicht dargestellt umlaufender bzw. mäanderartiger Form als Verlegemuster, möglicherweise auch konzentrisch. Dies ist aber auch dem Stand der Technik zu entnehmen. Vor allem ist vorteilhaft das Eindrücken eines Heizelements 11 entsprechendFig. 5 , das also zweilagig ist und nicht durchgehend über seine Länge miteinander verbunden bzw. verschweißt ist, gut durchführbar. In aus dem Stand der Technik in Form der vorgenanntenDE 19522798 A1 bekannte Einpressformen lässt sich auch ein solches doppellagiges Heizelement einlegen, das Einpressen erfolgt dann wie im Stand der Technik bekannt. Die inFig. 7 gepunktet dargestellten Halteglieder 21 sind dann in den Träger 35 eingedrückt, möglicherweise auch die Unterkante der Heizleiterbänder ein Stück. - Mit einer solchen Heizeinrichtung 33 entsprechend
Fig. 7 samt einem erfindungsgemäßen Heizelement 11, das zweilagig oder dreilagig ist und aus aufeinandergelegten und unlösbar miteinander verbundenen Heizleiterbändern besteht, lässt sich eine erheblich höhere Heizleistung erreichen bei einem gleichzeitig sichergestellten einfachen und gut durchführbaren Herstellungsverfahren. - In der
Fig. 8 ist für eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, wie zwei Heizleiterbänder 213a und 213b bereits einteilig und einstückig hergestellt sind von Anfang an. Die beiden Heizleiterbänder 213a und 213b verlaufen spiegelsymmetrisch zu einer strichpunktiert dargestellten Biegelinie B. Dabei sind aus einem einzigen ursprünglich durchgehenden breiten Band aus entsprechendem Heizleitermaterial Ausnehmungen 220 in länglicher Form herausgestanzt, die wiederum hinsichtlich ihrer Längsrichtung symmetrisch sind zu einer Biegelinie B. - Durch diese herausgestanzten Ausnehmungen 220 haben die Heizleiterbänder 213a und 213b nicht nur die Oberkanten 217a und 217b als Außenkanten des vormals durchgehenden breiten Bandes, sondern auch Unterkanten 219a und 219b. Von diesen Unterkanten 219a und 219b stehen Halteglieder 221a und 221b ab bzw. darüber über, wobei an sich an den Haltegliedern 221a und 221b die beiden Heizleiterbänder ineinander übergehen. Die Ausnehmungen 220 bestimmen durch ihre Form also die Form der Halteglieder 221a und 221b sowie die Höhe des Heizelements im fertigen Zustand entsprechend
Fig. 7 . - Dort wo die Biegelinie B durch diese Halteglieder verläuft bzw. durch gegenüberliegende Halteglieder 221a und 221b verläuft, sind Biegekanten 222 vorgesehen, und zwar entlang dieser Biegelinie B. Diese Biegekanten 222 können durch Prägen oder Rillieren als durchgehende Biegekanten ausgebildet oder sozusagen vorgefertigt sein. Sie können damit die Stelle vorgeben, an der dann entlang der Biegelinie B die beiden Heizleiterbänder gebogen und aufeinander gefaltet werden. Ähnlich wie in
Fig. 1 ist hier gut zu ersehen, wie groß der Abstand der Halteglieder 221a und 221b entlang der Längsrichtung der Heizleiterbänder im ungewellten Zustand ist. Selbstverständlich könnten die Halteglieder auch kürzer oder länger, schmaler oder breiter, näher zueinander oder weiter voneinander entfernt liegend ausgebildet sein. - Wenn die beiden Heizleiterbänder 213a und 213b entlang der Biegelinie B aufeinander gefaltet worden sind, wobei sie sich exakt überdecken, ergibt sich der Aufbau der
Fig. 9 . Diese zeigt ein Heizelement 211 von der Seite vor dem Wellen, wiederum entsprechend bzw. ähnlich wie inFig. 1 . Hier zu ersehen, dass bei derFig. 8 das untere Heizleiterband 213b entlang der Biegelinie B in die Zeichenebene hinein gefaltet wurde um 180° um dann eben möglichst flach bzw. in der Draufsicht entsprechend denFig. 2 und 3 am anderen Heizleiterband 213a anzuliegen, jeweils mit der Innenseite. Dann weisen die beiden Lateralseiten 215a und 215b jeweils nach außen, wie dies erfindungsgemäß vorgesehen ist. Aus derFig. 9 ist auch zu ersehen, dass die Unterkante der Halteglieder 221a von den Biegekanten 222 gebildet wird. Diese geschlossene Unterkante kann sogar möglicherweise ein Eindrücken in einen Träger 35 ähnlichFig. 7 erleichtern. - Rechts in der
Fig. 9 ist dargestellt, wie zwei mögliche punktförmige Verschweißungen 26 vorgesehen sein können. Die linke punktförmige Verschweißung 226 befindet sich in etwa auf halber Höhe des Heizleiterbandes 213. Sie könnte aber auch höher oder tiefer bzw. irgendwo zwischen Oberkante 217a und Unterkante 217b vorgesehen sein, womöglich direkt an einer dieser Kanten. Die rechte Möglichkeit ist eine punktförmige Verschweißung 226 an einem Halteglied 221a bzw. in etwa mittig in der Fläche dieses Haltegliedes. Diese Verschweißung 226 weist dann zwar nur sehr geringen Abstand von der unteren Biegekante 222 auf, so dass die Haltewirkung gegen ein Aufbiegen des Heizelements 211 bzw. Biegen der beiden Heizleiterbänder 213a und 213b voneinander weg nicht sehr gut ist. Da aber das Heizelement 211 noch gewellt werden soll, insbesondere mit einer Endform entsprechend der Draufsicht derFig. 5 , ist hier ein solches Aufbiegen oder Auseinanderbiegen kaum möglich oder wahrscheinlich. Somit kann insgesamt auch auf die punktförmigen Verschweißungen 226 verzichtet werden, was den Montageaufwand deutlich senkt und die Lebensdauer erhöht. - Als großer Vorteil wird hier bei dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 8 und 9 angesehen, dass durch die ursprünglich einteilige und integrale Herstellung der beiden Heizleiterbänder derart, dass sie zusammenhängen und dann aufeinander gebogen bzw. gefaltet werden, ihre Lage zueinander vorgegeben und unveränderbar ist. Damit ist auch die Lage der beiden Heizleiterbänder im zusammengefalteten Zustand zueinander exakt vorgegeben und unveränderbar. Darüber hinaus können Stanzabfälle vermindert werden, und es ist eben nicht zwingend notwendig, dass punktförmig verschweißt wird. - An sich kann man aus den
Fig. 8 und 9 ersehen, dass die beiden Heizleiterbänder nicht zwingend die gleiche Form aufweisen und völlig deckungsgleich aufeinander liegen müssen nach dem Zusammenfalten bzw. Zusammenbiegen. Auch andere Konstellationen sind denkbar. Aus Gründen einer gleichmäßigen Verteilung der Heizleistung und insbesondere der Flächenheizleistung ist dies jedoch sehr empfehlenswert.
Claims (15)
- Heizeinrichtung, insbesondere Strahlungsheizeinrichtung für ein Kochfeld, mit:- einem flächigen Träger mit einer Trägeroberseite,- mindestens einem Heizelement an der Trägeroberseite, das in Bahnen in einem Verlegemuster verläuft,dadurch gekennzeichnet, dass:- das Heizelement mindestens zwei Heizleiterbänder aufweist, die jeweils Lateralseiten und eine Oberkante und eine Unterkante aufweisen,- die mindestens zwei Heizleiterbänder zusammen gelegt oder aufeinander gelegt sind mit ihren einander zugewandten Lateralseiten und sich zumindest teilweise berühren,- die mindestens zwei Heizleiterbänder fest und unlösbar miteinander verbunden sind.
- Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Dicke eines Heizleiterbandes zu seiner Höhe in einer Richtung weg von der Trägeroberseite zwischen 1:20 und 1:500 liegt, vorzugsweise zwischen 1:60 und 1:200.
- Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiterbänder miteinander verschweißt sind, insbesondere durch Schweißpunkte, vorzugsweise mit einem Abstand entlang einer Längsrichtung der Heizleiterbänder zueinander, der das 2-fache bis 20-fache der Höhe eines Heizleiterbandes beträgt.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung, vorzugsweise durch Verschweißen nach Anspruch 3, unterhalb der Hälfte der Höhe des Heizleiterbandes angeordnet ist, vorzugsweise unterhalb eines Viertels der Höhe des Heizleiterbandes.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie genau zwei Heizleiterbänder aufweist, die einteilig und einstückig miteinander ausgebildet sind, insbesondere aus einem einzigen Band herausgearbeitet sind, und aufeinander gelegt sind durch Biegen bzw. Falten entlang einer Biegelinie, die parallel zur Längserstreckung des Heizelements oder parallel zur Oberkante verläuft, wobei vorzugsweise die beiden Heizleiterbänder von der Unterkante abstehende Halteglieder aufweisen zum Eindrücken in die Trägeroberseite zur Halterung des Heizelements am Träger, wobei vorzugsweise die Halteglieder jeweils gleich weit über die Unterkante überstehen und insbesondere die Biegekante oder Biegelinie durch die Endkanten der Halteglieder verläuft, derart, dass die beiden Heizleiterbänder an den Endkanten der Halteglieder miteinander verbunden sind.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement zweilagig oder dreilagig ausgebildet ist mit zwei Heizleiterbändern aufeinander oder drei Heizleiterbändern aufeinander, vorzugsweise identischen Heizleiterbändern.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiterbänder aufrecht an der Trägeroberseite gehaltert sind, insbesondere mit einem Winkel von 90°, wobei vorzugsweise die Oberkante oben und die Unterkante am oder im Träger ist.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement nach unten abstehende Halteglieder aufweist zum Eindrücken in die Trägeroberseite zur Halterung des Heizelements am Träger, wobei vorzugsweise die Halteglieder über eine Linie überstehen, die zu mehr als 80% der Länge entlang der Unterkante und parallel zur Oberkante verläuft, wobei sie insbesondere zwischen 30% und 200% der Höhe des Heizleiterbandes über diese Linie überstehen.
- Heizeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteglieder separate Bauteile sind, die U-förmig oder bügelartig mit zwei Schenkeln über die Oberkante des Heizelements gelegt sind und über die Unterkante nach unten überstehen, wobei sie dabei sämtlichen Lagen von Heizleiterbändern zwischen sich einschließen, wobei vorzugsweise die Halteglieder befestigt sind an dem Heizelement mittels einer Schweißverbindung, insbesondere an der Unterkante befestigt sind derart, dass die beiden nach unten über die Unterkante überstehenden Schenkel miteinander und gleichzeitig mit dem Heizelement im unteren Bereich verbunden sind, wobei vorzugsweise an mindestens einem Heizleiterband Halteglieder integral als nach unten abstehende und über die Linie überstehende Vorsprünge ausgebildet sind.
- Heizeinrichtung nach Anspruch 6 und nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Heizleiterbänder vorgesehen sind und aufeinander liegen und miteinander verbunden sind, wobei jedes Heizleiterband eigene Halteglieder aufweist, wobei die jeweiligen Halteglieder der jeweiligen Heizleiterbänder nicht überlappend angeordnet sind, sondern zueinander versetzt sind, insbesondere abwechselnd um jeweils den gleichen Abstand zueinander versetzt sind.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement gewellt ist, vorzugsweise mit einer Wellenlänge zwischen 2mm und 8mm und/oder einer Wellenamplitude zwischen 0,5mm und 5mm.
- Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Heizleiterbänder des Heizelements identisch sind.
- Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:- mindestens zwei Heizleiterbänder werden aufeinandergelegt um ein Heizelement zu bilden,- das Heizelement wird gewellt mit Auslenkungen einer Wellung aus seinen flachen Lateralseiten heraus,wobei die Reihenfolge der ersten beiden Schritte beliebig ist,- das Heizelement wird danach in einem Verlegemuster in Bahnen auf die Trägeroberseite des flachen Trägers aufgebracht und durch Eindrücken befestigt.
- Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiterbänder fest miteinander verbunden werden zu dem Heizelement, vorzugsweise bevor sie gewellt werden.
- Verfahren nach Anspruch 13 zur Herstellung einer Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Heizleiterbänder bereits vor dem Aufeinanderlegen einteilig und einstückig miteinander verbunden sind, insbesondere einteilig und einstückig hergestellt worden sind aus einem Band, wobei die beiden Heizleiterbänder zuerst in einem ersten Schritt aufeinander gefaltet werden und dann in einem nachfolgenden zweiten Schritt das gedoppelte Heizelement gewellt wird, wobei vorzugsweise die beiden Heizleiterbänder, nachdem sie aufeinander gefaltet worden sind, zusätzlich miteinander verbunden werden mittels Verschweißen.
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