DE20011315U1

DE20011315U1 - Strahlungsheizkörper für Kochfelder

Info

Publication number: DE20011315U1
Application number: DE20011315U
Authority: DE
Original assignee: Diehl AKO Stiftung and Co KG
Current assignee: Diehl AKO Stiftung and Co KG
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2001-11-08
Anticipated expiration: 2010-06-29
Also published as: US20020000434A1; PL348142A1

Description

AGm 25 DE

Diehl AKO Stiftung & Co.KG, 88239 Wangen/Allgäu Strahlungsheizkörper für Kochfelder

Die Erfindung betrifft einen Strahlungsheizkörper für Kochfelder von Zweikreisbeheizungen, insbesondere Glaskeramikkochfelder, mit Heizleitern aus einer Metallfolie und unter den Heizleitern angeordneten Isolierböden, wobei die Heizleiter in einem geometrischen Muster zwischen dem jeweiligen Kochfeld und dem zugeordneten Isolierboden verlaufen und das innere Kochfeld der Zweikreisbeheizung durch einen Innenring aus wärmeisolierendem Werkstoff begrenzt ist.

Durch die DE 297 02 813 Ul ist bereits eine Zweikreis-Ausführung einer elektrischen Kochplatte offenbart. Die Anordnung der Heizleiterbahnen ist im wesentlichen radial, jedoch ist zwischen den äußeren und den inneren Zuleitungsbahnen immer noch ein mittlerer im wesentlichen kreisförmiger Zuleitungsstrang vorgesehen. Durch die besondere Anordnung ist es möglich, nur die mittlere Hauptheizzone allein einzuschalten, um ein kleineres Kochgefäß zu beheizen. Gleichfalls ist es aber auch möglich, diese Hauptheizzone zusammen mit einer äußeren Zuschaltheizzone zu betreiben, um die volle Größe der Elektrokochplatte zu beheizen und dementsprechend ein größeres Kochgefäß beheizen zu können. Im Regelfall ist bei solchen Zweikreisbeheizungen das innere Kochfeld von dem äußeren ringförmigen Kochfeld durch einen wärmeisolierenden Innenring getrennt.

Der Innenring und auch der äußere Isolierring stehen auf einem Isolierboden aus einem wärmeisolierenden Material auf.

Der bei Zweikreisbeheizungen in der bisherigen Praxis übliche Innenring hat meist einen 10 bis 11 mm breiten Querschnitt. Die daraus resultierenden Isolationseigenschaften übertreffen die Anforderungen an den Isolierring meist um ein

Mehrfaches. Verschiedene Untersuchungen haben nun gezeigt, daß eine Zweikreisbeheizung mit einem nur dünnwandigen inneren Isolierring ebenfalls praxistauglich ist. Denn die Wirkungsgradeinbuße, wenn nur mit der inneren Kochzone und einem kleinen Topf gekocht wird, ist vernachlässigbar klein. Ein Strahlungsheizkörper auf Folienbasis muß ein Maximum an beheizter Fläche ausnutzen, damit die Oberflächenbelastung der Heizelemente gering gehalten werden kann. Anderenfalls erhöht sich die Elementtemperatur, was mit einer Verkürzung der Lebensdauer verbunden ist. Der Innenring einer Zweikreisbeheizung belegt nun wertvolle Fläche. Wenn diese Fläche reduziert werden kann, dann lassen sich bei gleicher Elementtemperatur natürlich höhere Leistungen realisieren.

In der Praxis hat sich nun ergeben, daß die Auflage des Innenrings oder des Außenrings auf den Isolierboden alleine nicht ausreicht. Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, eine optimale und auch im Betrieb volltaugliche Befestigung des Innenrings auf dem Isolierboden vorzunehmen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Strahlungsheizkörper für Kochfelder der eingangs genannten Art eine Innenringbefestigung für diese Zweikreisheizkörper zu schaffen, die sowohl bei dünnwandigen als auch bei normalwandigen Innenringen einsetzbar ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser generellen Befestigung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Befestigung des Innenringes erfolgt entsprechend der Erfindung in einfacher und vorteilhafter Weise durch die Einfügung eines einfachen Halteteils zwischen der Auflagefläche des Innenringes und der zugewandten Ringfläche des Isolierbodens. Auf diese Weise kann der Innenring mechanisch mit dem Isolierboden und dem Halteteil verbunden werden. Alternativ ist es aber auch möglich, daß der Innenring nur mit dem Halteteil verbunden ist.

Ein besonderer Vorteil wird darin gesehen, daß das Halteteil an den Stiftpositionen Aussparungen aufweisen kann, was beispielsweise unterschiedliche Ausdeh-

nungen bei einer Wärmebelastung zwischen dem Ring und dem Halteteil ermöglicht. Natürlich kann der Stift auch direkt durch das gelochte Halteteil gesteckt sein. Dabei wird als Vormontageschritt jeweils der Ring über dem Halteteil positioniert und die Stifte werden durch das Halteteil in den Ring geschossen. Die so entstehende Einheit aus Halteteil mit Heizfolie und Innenring wird in einem nächsten Fertigungsschritt in den isolierten Halterungstopf eingesetzt.

Nach den Merkmalen der Ansprüche wird der Innenring der Zweikreisbeheizung mit Hilfe eines Stiftes befestigt, der durch das Halteteil bis in den Isolierboden greift. Dieses einfache Halteteil ermöglicht auch Vormontageschritte, bei denen die Stifte durch das zum Ring positionierte Halteteil in den Ring eingeschossen werden. Die so entstandene Einheit aus dem Halteteil, der Heizfolie und dem Innenring wird dann in dem zweiten Fertigungsschritt in den isolierten Halterungstopf eingesetzt. Der Innenring wird dann über die vorstehenden Stifte verankert.

Die Befestigung eines dünnwandigen Innenringes wird entsprechend den Merkmalen der Ansprüche dadurch realisiert, daß am Ringteil einstückig ausgebildete Einsteckzungen vorgesehen sind, die bei der Montage in entsprechende Aussparungen des Halteteils eingesteckt werden. Solche Einsteckzungen sind mit Verbreiterungen versehen, welche der Verbindung eine Selbsthemmung verleihen.

Entsprechend geformte Vorsprünge an der Ringunterkante bilden mit den dafür im Halteteil vorgesehenen Schlitzen eine Art Bajonett-Verschluß. Durch die Montage des Stabausdehnungsreglers, der an zwei Positionen den Innenring in entsprechenden Aussparungen kreuzt, ist dieser Innenring gegen Verdrehen und damit die Verbindung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert.

Durch die hohen Temperaturunterschiede innerhalb eines Heizkörpers und durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Bauteile kann es im Heizbetrieb zum Verspannen bzw. zum Verwerfen von einzelnen Bauteilen kommen. Kleinere Relativbewegungen der Halteteilbereiche zueinander sind zulässig und sind zur Kompensation der Wärmeausdehnung sogar von Vorteil. Die Spannungsfreiheit wird durch Risse erreicht, die sich beim Betrieb an

vordefinierter Stelle bilden. Das Halteteil, welches sich beispielsweise aus dem geradlinigen und den bogenförmigen Bereichen zusammensetzt, wird einstückig hergestellt und montiert. Ausgeformte Querschnittsschwächungen an definierten Stellen wirken als Sollbruchstellen, die durch spätere Wärmeausdehnungskräfte reißen. Dadurch werden kleine Relativbewegungen der Halteteilbereiche zueinander ermöglicht.

Die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der drei Haltestegbereiche werden durch ausgestanzte Schlitze ermöglicht, welche die drei Zonen zueinander elastisch verbinden, ohne daß größere Bauteilspannungen entstehen.

Der endgültige Widerstand einer Heizfolie und damit die bei Nennspannung abgegebene Leistung hängt von der Toleranz der Foliendicke, der Heizstegbreite und des spezifischen Widerstandes des Ausgangsmaterials ab. Wenn Heizstege bei der Folienherstellung durch die entsprechende Verbindung überbrückt werden, dann kann nachträglich der Widerstand einer Heizfolie durch Heraustrennen von Brücken erhöht werden. Dies kann während des Montageprozesses oder bei der Endprüfung durch mechanisches Trennen, Laserschnitt, elektrisches Durchbrennen durch punktuelle applizierte Überspannung oder dergleichen erfolgen.

In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 einen Strahlungsheizkörper für Kochfelder einer Zweikreisbeheizung im Schnitt,

Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 gemäß dem Kreis II im Schnitt,
Figur 3 das Halteteil in der Draufsicht,

Figur 4 eine erste Befestigungsart des Innenrings mit dem Halteteil in der Per

spektive,

Figur 5 eine weitere Befestigungsart des Innenrings mit dem Halteteil in der Perspektive,

Figur 6 eine noch weitere Befestigungsart des Innenrings mit dem Halteteil in zwei Ansicht.

In Figur 1 ist in vereinfachter Darstellung ein Strahlungsheizkörper für Kochfelder von Zweikreisbeheizungen gezeigt. In einen Halterungstopf 15 aus einem Metall ist ein Isolierboden 3 eingefügt bzw. eingelegt. Der Isolierboden 3 besitzt dabei in entsprechender Abgrenzung der zwei Heizkreise aufstehende, ringförmige Stege. So ist einmal ein Außenringsteg 16 und ein Innenringsteg 17 zu erkennen. Des weiteren verläuft diagonal durch den Innenkreis ein Steg 18. Auf die Stege 16 und 17 des Isolierbodens 3 sind nun der Außenring 2 und der Innenring 1 aufgesetzt. Die in diesem Beispielsfall aus einer Metallfolie bestehenden Heizleiter sind mit 19 bezeichnet. Die gesamte Zweikreisbeheizung ist durch eine Glaskeramikplatte 6 abgedeckt, die auf den Oberseiten des Innenrings 1 und des Außenrings 2 aufliegt. Auf diese Weise sind wärmetechnisch voneinander isolierte Heizkreise geschaffen, die einmal einen Außenheizkreis 20 und zum anderen einen Innenheizkreis 21 bilden.

Der Isolierboden 3 wie auch der Innenring 1 und der Außenring 2 bestehen in an sich aus der Praxis bekannter Weise aus einem wärmeisolierendem Material. Der Innenring und der Außenring können beispielsweise aus einem Vermikulit geschaffen sein. Der in den Halterungstopf 15 eingepreßte Isolierboden 3 besteht aus einer hochdispersen Kieselsäure.

Im Bereich des Außenringsteges 16 ist der Boden des Halterungstopfes 15 erhöht ausgeführt, was zur Folge hat, daß die Dicke des Isolierbodens 3 im Bereich des Außenringsteges 16 annähernd so groß ist wie im übrigen Bereich. Dies hat zahlreiche Vorteile zur Folge wie z. B. eine optimale Verpreßdichte des aus hochdisperser Kieselsäure hergestellten Isolierbodens 3, eine gleichbleibende Auffederung nach dem Verpreßvorgang, optimale Isolationseigenschaften und einen geringeren Materialverbrauch für den Isolierboden 3 sowie eine erhöhrte Stabilität des Halterungstopfes 15 und eine Orientierungshilfe und Verdrehsicherung bei der Montage des Islierbodens 3 im Halterungstopf 15.

,::O-i.i!Vii!j

Die Figur 3 zeigt nun das Halteteil 4 für den Innenring 1. Dieses Halteteil 4 besteht aus einem Ringkörper mit einem mittig diagonal durchlaufenden Steg und ist aus einem geeigneten Material, beispielsweise einem Kunststoff hergestellt. Jeweils an den Übergängen der Bogenteile 4.1 zu dem diagonalen Mittelsteg 4.2 sind im wesentlichen radial verlaufende Risse 4.3 innen und außen vorgesehen. Diese Risse 4.3 bilden eine Sollbruchstelle. Sowohl die Bogenteile 4.1 als auch der mittlere Querschnitt 4.2 weisen Durchbrüche 4.4 auf.

Das Halteteil 4 liegt nun auf dem Isolierboden 3 bzw. den entsprechenden Stegen 17 auf, wobei der Innenring 1 von oben auf das Halteteil 4 aufgesetzt ist. Diese Bauweise ist insbesondere Figur 2 deutlich zu entnehmen Aus dieser Figur 2 ist ferner ersichtlich, daß ein Stift 5 in den Innenring eingesetzt ist, welcher in Befestigung des Innenrings 1 durch das Halteteil 4 bis in den Isolierboden 3 hineinragt. Dabei kann der Stift 5 durch das Halteteil 4 hindurchgedrückt sein oder aber durch eine entsprechende Ausnehmung, wie sie in Figur 3 mit 4.4 gekennzeichnet ist, hindurchragen. Diese Ausnehmungen 4.4 erlauben eine relative Bewegung der Bauteile zueinander, wenn dies durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten unvermeidlich ist.

In Figur 4 ist ein Innenring 1 gezeigt, der einen sehr dünnen Querschnitt aufweist. Bei einem solchen Innenring 1 ist bodenseitig ein Befestigungslappen 8 einstückig angeformt, der in eine entsprechende Ausnehmung 10 des Halteteils 4 eingreift. Der Befestigungslappen 8 besitzt Hinterschneidungen 8.1, wodurch eine gute Befestigung in der Aussparung gewährleistet ist. Gleichzeitig besteht eine begrenzte Bewegungsmöglichkeit des Innenrings 1 gegenüber dem Halteteil 4.

Die Figur 5 zeigt einen ebenfalls sehr dünnen Innenring 1 mit einem einstückig angeformten Befestigungslappen 9, der in diesem Fall L-förmig ausgebildet ist. Dieser Befestigungslappen 9 wird in eine entsprechende Aussparung 11 des Halteteils 4 eingesteckt und ist aufgrund der Hinterschneidung 9.1 einerseits in der Lage, den Innenring 1 mit dem Halteteil 4 fest zu verbinden und dennoch eine begrenzte Bewegung zuzulassen.

In Figur 2 ist gezeigt, daß ein Stift 5 von unten bzw. von der Bodenseite aus in den Innenring eingesetzt ist. Die Figur 6 zeigt nun eine ähnliche Bauweise mit dem Stift 5, der in diesem Fall jedoch nicht von der Bodenseite her in den Innenring 1 eingesetzt ist, sondern in eine parallel zur Bodenseite verlaufende Querbohrung 7 mit seiner Kopfseite hineinragt. Dies ist die Lösung für einen sehr dünnwandigen Innenring 1. Der Stift 5 ist gemäß der rechten Darstellung in Figur 6, die als Seiten- oder Schnittdarstellung gedacht ist, an seinem Kopfende im rechten Winkel umgebogen. Dadurch steckt das Kopfteil in der Bohrung 7 des Innenrings 1. Der Schaft des Stiftes 5 ist wiederum durch das Halteteil 4 bis in den Isolierkörper bzw. Isolierboden 3 gesteckt. Auch in diesem Fall kann der Stift 5 durch eine engwandige Bohrung im Halteteil 4 oder durch eine entsprechende Aussparung in Halteteil 4 hindurchgeführt sein. Letzteres erlaubt eine Relativbewegung zwischen dem Halteteil 4 und dem Innenring 1.

Sämtliche in den Figuren dargestellten und in der Beschreibung erläuterten Einzelheiten sind für die Erfindung wichtig.

• · · «et·

Claims

1. Strahlungsheizkörper für Kochfelder von Zweikreisbeheizungen, insbesondere Glaskeramikkochfelder, mit Heizleitern aus einer Metallfolie und unter den Heizleitern angeordneten Isolierböden, wobei die Heizleiter in einem geometrischen Muster zwischen dem jeweiligen Kochfeld und dem zugeordneten Isolierboden verlaufen und das innere Kochfeld der Zweikreisbeheizung durch einen Innenring aus wärmeisolierendem Werkstoff begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (1) und der Außenring (2) aus auf dem Isolierboden (3) aufgesetzte Bauelemente bestehen, daß zumindest zwischen der unteren Auflagefläche des Innenrings (1) und der zugewandten Ringfläche des Isolierbodens (3) ein Halteteil (4) eingefügt ist, und daß der Innenring mechanisch mit dem Isolierboden und/oder dem Halteteil (4) verbunden ist.

2. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (1) durch einen bodenseitig fest eingesetzten Stift (5), welcher das Halteteil (4) durchdringt, mit dem Isolierboden (3) fest verbunden ist.

3. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (4) zur Aufnahme des Stiftes (5) oder eines Befestigungslappens (8, 9) eine entsprechend große Aussparung aufweist.

4. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (5) in eine in die Bodenfläche des Innenrings (1) vorgesehene Öffnung eingesetzt ist, welche im wesentlichen rechtwinklig zum Halteteil (4) bzw. zur Glaskeramikfläche (6) angeordnet ist.

5. Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (5) kopfseitig abgebogen ist und in eine Öffnung (7) eingeführt ist, während der Schaft wiederum senkrecht durch das Halteteil (4) in den Isolierboden (3) geführt ist.

6. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (1) bodenseitig vorstehende Befestigungslappen (8, 9) aufweist, die in entsprechende Öffnungen (10,11) durch das Halteteil (4) bis in den Isolierboden (3) gesteckt sind.

7. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungslappen (8) einen trapezförmigen Kopf aufweist, der von einem eingeschnürten Halsstück ausgeht.

8. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungslappen (9) L-förmig ausgebildet ist, wobei der untere Längssteg in die Öffnung (11) einsteckbar ist und der Innenring (1) begrenzt drehbar ist.

9. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring einen dünnwandigen Querschnitt von etwa 0,3 bis 1 mm aufweist.

10. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (4) aus einem geradlinigen Mittelsteg (12) gebildet ist, an den sich beidseitig Halbkreisbögen (12) anschließen, die sich zu einem vollen Kreisring ergänzen.

11. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (4) einstückig hergestellt ist und ausgeformte Querschnittsschwächungen an definierten Stellen aufweist.