NL1009931C2 - Inrichting voor het verwarmen van vloeistof, werkwijze voor het vervaardigen van de inrichting en een hulpstuk voor toepassing bij de werkwijze. - Google Patents

Description

R CL/SvW/Ferro- INRICHTING VOOR HET VERWARMEN VAN VLOEISTOF, WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN DE INRICHTING EN EEN HULPSTUK VOOR TOEPASSING BIJ DE WERKWIJZE.

i

De uitvinding betreft een inrichting voor het verwarmen van vloeistof, welke inrichting is voorzien van: | 5 een houder voor de vloeistof; I een verwarmingselement, dat is bevestigd aan de ! bodem van de houder; en afdichtingsmiddelen voor het vloeistofdicht I afdichten van de ruimte tussen de binnenwand van de ! 10 houder en de bodem.

Een dergelijke inrichting is bekend uit GB 2291325. Bij de bekende inrichting zijn aan de bovenzijde van de bodem nabij de rand ervan afdichtingsmiddelen aangebracht, waarmee de bodem tegen de onderzijde van een 15 uit de binnenwand van de houder stekende rand wordt aangedrukt. De bodem wordt in deze positie gehouden middels buigzame kraag, die zodanig wordt vervormd dat deze de bodem vanaf de onderzijde omhoogdrukt.

De bekende inrichting heeft een aantal nadelen. 20 Één daarvan is dat een deel van het oppervlak van de bodem niet voor de warmte-overdracht naar de vloeistof bruikbaar is. Een ander nadeel is dat voor het bevestigen van de bodem in de houder hoge aandrukkrachten vereist zijn, met name voor het buigen van de kraag, hetgeen een 25 zware belasting op de houder met zich meebrengt. Dit heeft tot gevolg dat aan het gebruikte materiaal voor de houder hoge eisen worden gesteld, hetgeen weer tot hogere materiaalkosten leidt.

De uitvinding beoogt een inrichting van de aan 30 het begin genoemde soort te verschaffen, die de bovengenoemde nadelen opheft.

1009931 2

De inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk dat de afdichtingsmiddelen onder radiale druk zijn ingeklemd tussen de binnenwand van de houder en de omtreksrand van de bodem.

5 De inrichting volgens de uitvinding heeft bovendien het voordeel dat de afdichtingsmiddelen nu een voldoend hoge thermische weerstand naar de omliggende houder vormen, zodat deze desgewenst van goedkopere materialen kan worden gemaakt. Daarnaast leidt dit tot 10 een efficiënter energiegebruik.

1 In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de afdichtingsmiddelen elastomeren. Door toepassing van deze warmtebestendige materialen kan de thermische weerstand nog verder worden verhoogd.

15 De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting volgens de uitvinding, welke werkwijze de volgende stappen omvat: 1) Het aanbrengen van de afdichtingsmiddelen om 20 de omtreksrand van de bodem; 2) Het plaatsen van het in stap 1 gevormde samenstel in de houder op zodanige wijze dat de afdichtingsmiddelen onder radiale druk worden ingeklemd - tussen de binnenwand van de houder en de omtreksrand van ~ 25 de bodem.

In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm omvat stap 1 van de werkwijze volgens de uitvinding de volgende stappen: a) het aanbrengen van de afdichtingsmiddelen om 30 een eerste hulpstuk; b) het plaatsen van de bodem op het eerste hulpstuk; c) het over het eerste hulpstuk verschuiven van de afdichtingsmiddelen naar de omtreksrand van de bodem.

35 In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat stap c van de werkwijze volgens de uitvinding de volgende stappen: ia i j 100993( 3 cl) het aanbrengen van een tweede hulpstuk om het eerste hulpstuk; c2) het middels het tweede hulpstuk over het eerste hulpstuk verschuiven van de afdichtingsmiddelen 5 naar de omtreksrand van de bodem.

Bij voorkeur omvat de werkwijze volgens de uitvinding verder de stap van het verwijderen van één of meer van de hulpstukken.

Met behulp van de werkwijze volgens de 10 uitvinding kan de inrichting volgens de uitvinding op snelle, eenvoudige en derhalve goedkope wijze worden vervaardigd. Door toepassing van één of meer hulpstukken als montagegereedschap kunnen de verschillende onderdelen van de inrichting volgens de uitvinding zo eenvoudig 15 mogelijk worden uitgevoerd, hetgeen een verdere kostenbesparing mogelijk maakt. De werkwijze volgens de uitvinding leent zich mede dankzij de genoemde aspecten uitstekend voor (geautomatiseerde) massaproductie.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de 20 werkwijze volgens de uitvinding heeft het tweede hulpstuk een althans ten dele conisch verlopende buitenwand voor samenwerking met de althans ten dele conisch verlopende binnenwand van de houder voor het onder radiale druk inklemmen van de afdichtingsmiddelen. In een alternatieve 25 verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat stap 1 van de werkwijze volgens de uitvinding verder de stap van: d) het om de afdichtingsmiddelen en het tweede hulpstuk aanbrengen van een derde hulpstuk, welk derde hulpstuk een althans ten dele conisch verlopende 30 binnenwand heeft voor het onder radiale druk inklemmen van de afdichtingsmiddelen. Beide werkwijzen maken het mogelijk om in een aantal eenvoudige, snelle stappen de radiale inklemming van de afdichtingsmiddelen te bewerkstelligen. De alternatieve uitvoeringsvorm vereist 35 daarbij weliswaar een extra hulpstuk en een extra handeling, maar heeft als voordeel dat de houder zonder conisch verlopende binnenwand eenvoudiger en dus goedkoper kan zijn.

1009931 4

Bij voorkeur omvatten de hulpstukken kragen waarbij de algemene vorm van tenminste de buitenste kraag correspondeert met de vorm van de binnenwand van de houder.

5 De uitvinding heeft tevens betrekking op een hulpstuk voor toepassing bij de werkwijze volgens de uitvinding.

De uitvinding zal hierna in meer detail worden beschreven aan de hand van de bijgevoegde tekening, 10 waarin:

Figuur 1 een schematisch aanzicht toont van een waterkoker volgens de uitvinding, deels open gewerkt, deels in doorsnede;

Figuren 2A t/m 2F stapsgewijs een eerste 15 voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding tonen; en

Figuren 3A t/m 3G stapsgewijs een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding tonen.

20 Figuur 1 toont als voorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding een waterkoker 1. Waterkoker 1 is voorzien van alle op het vakgebied bekende onderdelen die standaard tot een waterkoker behoren. In de volgende beschrijving zijn alleen die onderdelen die voor het 25 begrip van de uitvinding van belang zijn nader beschreven. De overige onderdelen worden bekend verondersteld.

De waterkoker 1 omvat een houder 2 voor de te verwarmen vloeistof (niet getoond). Houder 2 is voorzien 30 van een bodem 3 waarop een verwarmingselement 5 is aangebracht. In de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm is verwarmingselement 5 middels op het vakgebied bekende technieken in de bodem 3 geïntegreerd. Bij voorkeur is bodem 3 een PEMS-element (PEMS = Porcelain Enamelled 35 Metal Substrates). PEMS-elementen zijn op het vakgebied bekend en omvatten in het algemeen een metalen basisplaat van staal, RVS of koper. Op deze basisplaat is een diëlectricum, bijvoorbeeld een laag van glas-keramiek, j 1 0 0 9 9 cl ; 5 aangebracht. Hierop zijn vervolgens schakelingen aangebracht met behulp van dikke-film-technieken, die bijvoorbeeld uit geleidende pasta's en/of weerstandspasta's samengesteld kunnen zijn. Optioneel 5 wordt een afdeklaag over het geheel aangebracht. Een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk PEMS-element is bijvoorbeeld beschreven in EP 0 201 967 van aanvraagster.

Het boven beschreven PEMS-element dient als 10 bodem en als verwarmingselement. Binnen het kader van de uitvinding is het evenwel ook denkbaar dat een afzonderlijk verwarmingselement boven- of onderop bodem 3 is aangebracht.

Aan de omtreksrand van bodem 3 zijn 15 afdichtingsmiddelen 4 aangebracht. Afdichtingsmiddelen 4 zijn radiaal ingeklemd tussen deze omtreksrand of snijrand en de binnenwand van houder 2. Het materiaal van de afdichtingsmiddelen dient waterdicht te zijn, dient bestendig te zijn tegen hoge temperaturen (bij voorkeur 20 tot bij benadering 200°C) en tevens dient dit materiaal een geschikte, blijvende elasticiteit en hardheid te bezitten. Een voorbeeld van een geschikt materiaal is een elastomeermateriaal, bij voorkeur geëxtrudeerd siliconenmateriaal. Gelet op de cilindrische vorm van 25 houder 2 en de cirkelvorm van bodem 3 is in de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm een aaneengesloten ring van geëxtrudeerd siliconenmateriaal toegepast. Een geschikt materiaal voor de houder en de kragen is kunststof. De bodem is bij voorkeur van een geschikte metaalsoort, 30 zoals RVS, aluminium, etc.

In figuren 2A t/m 2F zijn de stappen van een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding getoond aan de hand van een doorsnede van een deel van de waterkoker.

35 In de eerste stap wordt een ring elastomeermateriaal 4 om een eerste kraag 6 aangebracht. De algemene vorm van kraag 6 komt overeen met de algemene vorm van de binnenwand van houder 2. In de getoonde 1009931 6 voorkeursuitvoeringsvorra is deze vorm cilindrisch. Vervolgens wordt bodem 3 op kraag 6 aangebracht.

Middels een tweede kraag 7 wordt afdichtingsring 4 over de eerste kraag 6 verschoven naar 5 een positie, waarin deze ring de omtreksrand van bodem 3 omgeeft. De algemene vorm van kraag 7 komt weer overeen met de algemene vorm van de binnenwand van houder 2. Kragen 6 en 7 hebben zodanige afmetingen dat deze nauwsluitend over elkaar heen verschuifbaar zijn.

10 Vervolgens wordt het aldus gevormde samenstel 13 in de volgende stap ingebracht in houder 2. Daartoe is houder 2 aan de binnenwand voorzien van een conisch toelopend gedeelte 9 dat samenwerkt met de bovenzijde van kraag 7, die eveneens conisch toeloopt. De afmetingen van 15 de kragen 6 en 7 en de houder 2 zijn zodanig dat het samenstel 13 nauwsluitend in houder 2 verschuifbaar is.

Aan de binnenzijde is houder 2 voorzien van een eerste schouder 8, waartegen de afdichtingsring 4 na plaatsing van het samenstel in de houder aanrust.

20 Tenslotte worden kragen 6 en 7 uit houder 2 verwijderd. De afdichtingsring 4 is nu radiaal ingeklemd tussen de omtreksrand van bodem 3 en de binnenwand van houder 2 ter plaatse van schouder 8. De conische toelopende vorm van de binnenwand van houder 2 ter 25 plaatse van schouder 8 zorgt er immers voor dat afdichtingsring 4 radiaal wordt ingedrukt.

Optioneel kan houder 2 aansluitend aan schouder 8 zijn voorzien van een overhangende rand, waardoor afdichtingsring 4 in zijn uiteindelijke positie aan drie 30 zijden is ingeklemd. Bij voorkeur heeft deze overhangende rand zodanige afmetingen dat deze daarbij eindigt op enige afstand boven bodem 3.

Figuren 3A t/m 3G tonen een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de ] 35 uitvinding. Stappen 3A t/m 3C zijn identiek aan stappen 2A t/m 2C en worden hier derhalve niet nader besproken.

Na vorming van samenstel 13 wordt in de tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de 1009931 7 uitvinding een derde kraag 10 over het samenstel heengeschoven, zodanig dat kraag 10 afdichtingsring 4 omgeeft. Voor het radiaal indrukken van afdichtingsring 4 is kraag 10 voorzien van een deels conisch toelopende 5 binnenwand 11. De afmetingen van kraag 10 zijn zodanig dat deze nauwsluitend over kraag 7 heen verschuifbaar is. Het aldus gevormde samenstel 14 wordt in houder 2 aangebracht. De afmetingen van houder 2 en de kragen zijn zodanig gekozen dat samenstel 14 nauwsluitend 10 verschuifbaar is in houder 2.

Samenstel 14 bevindt zich in de juiste positie wanneer kraag 10 aanrust tegen tweede schouder 12, die zich aan de binnenzijde van houder 2 bevindt. Met behulp van kragen 6 en 7 worden respectievelijk afdichtingsring 15 4 en bodem 3 in de juiste positie geduwd, waarin afdichtingsring 4 aanrust tegen schouder 8.

Tenslotte worden kragen 6, 7 en 10 uit houder 2 verwijderd. Het resultaat is getoond in figuur 3G. Deze voorkeursuitvoeringsvorm is tevens getoond in figuur 1.

20 Het verschil tussen de twee verschillende uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding is gelegen in toepassing van derde kraag 10 voor het uitvoeren van de functie van het radiaal indrukken van afdichtingsring 4 met behulp van een deels conisch 25 toelopende binnenwand 11. Aangezien deze functie nu niet langer door houder 2 behoeft te worden uitgevoerd, kan houder 2 eenvoudiger worden uitgevoerd. Tevens kan houder 2 nu korter zijn, hetgeen blijkt uit vergelijking van figuren 3G en 2F, en kan deze een groter volume vloeistof 30 omvatten.

Vanzelfsprekend is de uitvinding niet beperkt tot de getoonde voorkeursuitvoeringsvormen, die allen betrekking hebben op toepassing bij een waterkoker. Er zijn vele andere toepassingen denkbaar voor de beschreven 35 uitvinding, waaronder toepassing in rijstkokers, warmhoudplaatjes, kooktoestellen etc.. Ook grootschaliger toepassingen, bijvoorbeeld in de industrie, zijn denkbaar. De uitvinding heeft immers in het algemeen 1009931 8 betrekking op het vloeistofdicht bevestigen van een bodem en/of (plaatvormig) verwarmingselement door inklemming ter plaatse van de omtrekswand in een houder voor vloeistof.

5 ; 1 009331

Claims (14)

1. Inrichting voor het verwarmen van vloeistof, welke inrichting is voorzien van: een houder voor de vloeistof; een verwarmingselement, dat is bevestigd aan de bodem van de houder; en afdichtingsmiddelen voor het vloeistofdicht afdichten van de ruimte tussen de binnenwand van de houder en de bodem, met het kenmerk, dat de afdichtingsmiddelen onder radiale druk zijn ingeklemd tussen de binnenwand van de houder en de omtreksrand van de bodem.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de afdichtingsmiddelen elastomeren omvatten.

3. Het verwijderen van één of meer van de hulpstukken.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarin het verwarmingselement in de bodem is geïntegreerd.

4. Werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, welke werkwijze de volgende stappen omvat: 1. het aanbrengen van de afdichtingsmiddelen om de omtreksrand van de bodem; 2. het plaatsen van het in stap 1 gevormde samenstel in de houder op zodanige wijze dat de afdichtingsmiddelen onder radiale druk worden ingeklemd tussen de binnenwand van de houder en de omtreksrand van de bodem.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij stap 1 de volgende stappen omvat: a) het aanbrengen van de afdichtingsmiddelen om een eerste hulpstuk; b) het plaatsen van de bodem op het eerste hulpstuk; 1009931 c) het over het eerste hulpstuk verschuiven van de afdichtingsmiddelen naar de omtreksrand van de bodem.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij stap c de volgende stappen omvat: cl) het aanbrengen van een tweede hulpstuk om het eerste hulpstuk; c2) het middels het tweede hulpstuk over het eerste hulpstuk verschuiven van de afdichtingsmiddelen naar de omtreksrand van de bodem.

7. Werkwijze volgens conclusie 4, 5 of 6, welke werkwijze verder de stap omvat van:

8. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 4 t/m 7, waarbij op de binnenwand van de houder een eerste schouder is voorzien waartegen de " afdichtingsmiddelen aanrusten na uitvoering van stap 2.

9. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 6 t/m 8, waarbij het tweede hulpstuk een I althans ten dele conisch verlopende buitenwand heeft voor - samenwerking met de althans ten dele conisch verlopende binnenwand van de houder voor het onder radiale druk inklemmen van de afdichtingsmiddelen.

10. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 6 t/m 8, waarbij stap 1 verder de volgende stap omvat: d) het om de afdichtingsmiddelen en het tweede hulpstuk aanbrengen van een derde hulpstuk, welk derde hulpstuk een althans ten dele conisch verlopende binnenwand heeft voor het onder radiale druk inklemmen van de afdichtingsmiddelen.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij op de binnenwand van de houder een tweede schouder is voorzien waartegen het derde hulpstuk na uitvoering van stap 2 aanrust.

12. Werkwijze volgens één van de voorgaande I conclusies 6 t/m 11, waarbij de hulpstukken kragen i omvatten waarbij de algemene vorm van tenminste de I 1009931 buitenste kraag correspondeert met de vorm van de binnenwand van de houder.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij de dikte van de tweede kraag en de dikte van de afdichtingsmiddelen in radiale richting gezien in hoofdzaak gelijk zijn.

14. Hulpstuk, voor toepassing bij de werkwijze volgens één der conclusies 4 t/m 13. 1009931