CH653772A5 - Temperaturfuehlanordnung fuer elektrische strahlheizkoerper. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperaturfühlanordnung für elektrische Strahlheizkörper, die unterhalb einer Kochplatte angeordnet sind, mit einem ausserhalb des beheizten Bereiches angeordneten Temperaturfühlerund einem damit in wärmeleitender Verbindung stehenden Koppelblech, das an der Kochplatte anliegt.

Aus der US-PS 3 612 829 und 3 624 352 sind Koppelbleche bekannt geworden, die bei einem Strahlheizkörper zwischen dem Rand des die Heizwiderstände tragenden Isolierkörpers und der Glaskeramikplatte liegen und so die Temperatur der Glaskeramikplatte im Randbereich abfüllen. Hier ist jedoch kaum ein direkter Wärmeeinfluss vom Strahlheizkörper her möglich, so dass der mit dem Koppelblech verbundene Fühler, vor allem auch wegen der geringen Wärme-Querleitung der Glaskeramikplatte, keinen Schutz vor Überhitzung bieten kann.

Aus der DE-OS 2 747 652 ist ein Koppelblech bekannt geworden, das zwischen einem mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Mitt-Fühler und die Glaskeramikplatte zwischengelegt ist. Hier handelt es sich um einen Kontaktheizkörper, dessen innere Windung auf dem Rand des Koppelbleches aufliegt. Hierbei ist zwar eine Kopplung des Temperaturfühlers an die Temperatur des Kochgefässes und der Beheizung gegeben, diese Einrichtung ist jedoch nicht für Strahlheizkörper vorgesehen. Die Koppelbleche bestehen aus gut leitenden Metallen, wie beispielsweise Aluminium.

In der DE-OS 2 923 884 und der EP-OS 00 21 107 ist vorgeschlagen worden, bei einer Einrichtung nach dem Oberbegriff das Koppelblech so auszubilden, dass es einen Teil des Randbereiches des Heizelementes überdeckt und in diesem Bereich auch an der Unterseite der Glaskeramikplatte anliegt. Dieses Koppelblech kann gemäss der EP-s OS 00 21 107 aus einem Aluminium plattierten Stahlblech bestehen und die Oberfläche im beheizten Bereich kann mit einem mattschwarzen, in bezug auf Strahlungswärme schwarz wirkenden, hitzebeständigen Lack beschichtet sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Temperaturfühlanord-10 nung der eingangs erwähnten Art im Hinblick auf eine noch bessere Ankopplung des Temperaturfühlers sowohl an die Temperatur der Kochplatte als auch an die Beheizung weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, ls dass das Koppelblech aus einem den beheizten Bereich des Strahlheizkörpers teilweise überdeckenden Verbundblech besteht, das miteinander verbundene, etwa gleich dicke Schichten aus wärmeleitendem Nichteisenmetall und Eisen bzw. Stahl aufweist.

20 Vorzugsweise kann die Nichteisen-Metallschicht der Kochplatte zugekehrt sein. Das Nichteisenmetall ist vorzugsweise Aluminium, und zwar ein relativ weiches Reinaluminium, das gut durch Walzen auf Stahlbleche aufbringbar ist.

Durch die Tatsache, dass das Koppelblech den beheizten 25 Bereich des Strahlheizkörpers, vorzugsweise in einem Randbereich, teilweise überdeckt, ist nun auch der direkte Behei-zungseinfluss bei einem Strahlheizkörper zu erfassen. Allerdings werden die Temperaturen am Koppelblech ausserordentlich hoch, so dass es aus einem sehr hitzebeständigen 30 Werkstoff gemacht werden muss, um einerseits nicht zu verzundern und andererseits in seiner Form zu bleiben. Es wurde daher bei der bereits vorgeschlagenen Anordnung aus vorzugsweise Aluminium-plattiertem Stahlblech angefertigt, was bedeutet, dass auf beiden Seiten des Stahlblechs eine sehr 35 dünne Aluminiumschicht mit Dicken zwischen wenigen Hundertsteln bis einem Zehntelmillimeter Stärke (vorzugsweise 0,05 mm) aufgewalzt ist. Diese Schicht kann die Verzunderung des Eisenbleches verhindern, und durch eine intermetallische Verbindung zwischen Aluminium und Eisen 40 in diesem dünnen Grenzbereich kann bei Erhitzung eine sehr beständige Schicht mit schwarz-grauer Farbe geschaffen werden, die gute Absorptionseigenschaften für die Strahlungswärme hat.

Verwendung anderer Materialien, beispielsweise von 45 Nichteisenmetallen, wie Messing, Kupfer oder Aluminium hatte wegen der mangelnden Temperatur- und Zunderbeständigkeit nicht zum Erfolg geführt.

Wegen der sehr hohen Temperaturen des Strahlungsheizkörpers musste bisher der thermische Weg zwischen Fühler so und Heizwiderstand sehr lang gemacht werden, d.h. das Koppelblech musste mit relativ geringer Leitfähigkeit ausgelegt sein. Nur so war es zu erreichen, dass hinreichend grosse Speisemengen in kurzer Zeit angeheizt werden können, ohne dass zwischendurch der Regler die Beheizung abschaltet. Der 55 Durchgriff eines Kochgefässes auf den unter der Kochplatte liegenden Regler war verhältnismässig gering. Der Temperaturfühler konnte deshalb sehr schwer erkennen, ob auf der Kochplatte ein gefüllter Topf steht oder beispielsweise beim Braten eine nahezu leere Pfanne. Dazu kommt, dass für Brat-60 temperaturen höhere Reglereinstellungen erforderlich sind und dies hat wiederum zur Folge, dass dann das erste Aufheizen verhältnismässig lang ausfällt und u.U. zu einer zu hohen Anfangstemperatur der leeren Pfanne führen kann.

Auch bei Wärmvorgängen war wegen der langsamen Ternes peraturübertragung beobachtet worden, dass die Abschaltung des Reglers zu spät erfolgte, so dass es bei empfindlichen Speisen zum Ansetzen am Kochtopf kommen konnte.

Diese Nachteile sind durch die Erfindung behoben

3

653772

worden. Obwohl an sich anzunehmen wäre, dass innerhalb eines Verbundbleches kaum ein Temperatursprung auftritt, ist nun der Durchgriff des Kochplattenanteils auf das Reglerergebnis wesentlich grösser als bisher und die geschilderten Nachteile konnten behoben werden. Es ist hier sogar möglich, Werkstoffe zu verwenden, die an sich den Strahlertemperaturen nicht ausgesetzt werden können, ohne Veränderungen zu erleiden, wie beispielsweise Aluminium, das bei den hohen auftretenden Temperaturen schmelzen oder sich zumindest erheblich verformen könnte. Es wird durch das mit ihm verbundene Stahlblech vorzugsweise in der gewünschten Form gehalten und ausserdem vorzugsweise bei seiner Anordnung an der der Kochplatte zugewandten Seite durch diese gekühlt und durch das Eisenblech abgeschirmt. Die vorzugsweise auch hier vorgesehene dünne Aluminiumplattierung des Eisenbleches auf der anderen Seite verhält sich wegen der intermetallischen Verbindung mit dem Eisen nicht wie Aluminium und kann daher auch der vollen Strahlung ausgesetzt werden.

Wenn ein relativ weiches Nichteisenmetall, beispielsweise Reinaluminium, verwendet wird, so tritt bei entsprechender Bemessung (etwa gleiche Wandstärken) kein wesentlicher Bimetalleffekt auf, der dazu führen könnte, dass das Koppelblech, das vorzugsweise vom Rand in den Bereich der Strahlungsbeheizung hineinragt, sich in Richtung auf die Strahlungsbeheizung hin absenkt, wenn es erwärmt wird. So wird über den gesamten Temperaturbereich eine gute Anlage des Koppelbleches an der Kochplatte erreicht. Es könnte jedoch zur Anpassung der Regelungseigenschaften u.U. erwünscht sein, dass sich das Koppelblech im höheren Temperaturbereich von der Platte abhebt, um dann weniger durch die Kochplatte gekühlt zu werden und zu einer schnelleren Abschaltung zu führen. In diesem Falle könnte die Materialwahl so getroffen werden, dass sich das Koppelblech wie ein Bimetall verhält.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen unterhalb einer aus Glaskeramik bestehenden Kochplatte angeordneten Strahlheizkörper mit angebrachtem Temperaturfühler,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Strahlheizkörper (ohne Kochplatte) und

Fig. 3 einen stark vergrösserten Detailschnitt durch ein Koppelblech und einen Teil der Kochplatte.

Fig. 1 zeigt einen Strahlheizkörper 11, das aus einer flachen, oben offenen Blechschale besteht, in der eine ebenfalls schalenförmige Isolierung 12 angeordnet ist, in der in spiralförmigen Nuten elektrische Heizwiderstände 13 in Form von Wendeln mit flach-ovaler Grundform liegen. Die Heizelemente werden in nicht dargestellter Weise von unten her federnd an eine aus Glaskeramik bestehende Kochplatte 14 angedrückt und bilden so die Beheizung einer Kochein-heit. Jeder Strahlheizkörper beheizt eine Kochstelle und zwar aufgrund des Abstandes zwischen den Heizwiderständen 13 und der Kochplatte 14 überwiegend durch Strahlung.

Die Isolierung 12 besitzt einen hochstehenden Rand 16,

dessen Oberseite etwas über die obere Kante der sie aufnehmenden Blechschale 17 übersteht und somit zur Anlage an der Unterseite der Glaskeramik bestimmt ist. Zwischen den Rand 16 und die Kochplatte 14 ist ein Koppelblech 18 einge-5 legt, das die Form einer flachen, zur Stabilisierung vorzugsweise mit nicht dargestellten Sicken versehenen Platte hat.

Es besteht, wie aus Figur 3 zu erkennen ist, aus einem Verbundmaterial, das aus zwei durch Aufwalzen miteinander verbundenen Schichten 18a, 18b und 18c besteht. Die der io Kochplatte 14 zugekehrte Schicht 18a besteht aus Aluminium und zwar einem relativ reinen Aluminium, während die anschliessende Schicht 18b aus normalem Eisen- bzw. Stahlblech besteht. An ihrer Unterseite ist sie mit einer Aluminiumplattierung 18c versehen, die schliesslich von einer ls Beschichtung 40 mit einem in bezug auf Strahlungswärme schwarzwirkenden Lack versehen ist. Die Dicken der Schichten 18a und 18b liegen je in der Grössenordnung eines halben Millimeters, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,6 mm, während die Plattierung 18c unter einem Zehntel Millimeter 20 (vorzugsweise 0,05 mm) dick ist. Die nur sehr dünne Lackschicht braucht nicht übermässig hitzebeständig zu sein, weil sie nach den ersten Benutzungen durch die ebenfalls strah-lungsabsorbierende Schicht ersetzt wird, die durch eine intermetallische Verbindung zwischen der Aluminiumplattierung 25 18c und dem Stahlblech 18b entsteht. Somit ist die Beschichtung 40 nur für die ersten Benutzungen der Kochplatte von Bedeutung.

Die aus Figur 2 zu erkennende Form des Koppelbleches ist in der Draufsicht im wesentlichen T-förmig. Der T-Balken 30 bildet einen in Umfangsrichtung des im wesentlichen kreisförmigen Strahlheizkörpers an dessen Rand liegenden langgestreckten Bereich 19, der etwa linsenförmig ist und einen ebenfalls linsenförmigen Bereich 20 aufweist, der vom Rand 16 aus nach innen in den beheizten Raum 15 des Strahlheiz-3s körpers hineinragt und dabei im Randbereich einige Heizwiderstände 13 teilweise überdeckt. Der übrige Teil des Bereiches 19 liegt zwischen dem Rand 16 und der Kochplatte 14.

An dem vom Strahlheizkörper 11 nach aussen weisenden 40 Rand 21 des Bereiches 19 sind federnde Befestigungslappen 22 vorgesehen, mit denen das Koppelblech 18 auf dem Rand der Blechschale 17 festgeklemmt ist. Durch diese Aufsteckbefestigung und die Festlegung zwischen dem Rand 16 und der Kochplatte 14 ist das Koppelblech in engem Kontakt zur 45 Kochplatte festgelegt.

Ein Aussenabschnitt 24 des Koppelbleches 18 ragt nach aussen über den Rand des Strahlheizkörpers hinaus. Er ist durch eine Abbiegung 25 etwas nach unten versetzt, so dass er nicht an der Unterseite der Kochplatte anliegt. An ihm ist so eine nach unten weisende kreisringförmige Wärmeübertragungsfläche 27 ausgebildet, an die eine mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllte Fühlerdose 28 von unten her angedrückt wird, die über ein Kapillarrohr 29 mit einem nicht dargestellten Temperaturregler für die Beheizung des Strahlheizkörpers 11 55 verbunden ist. Es kann jedoch auch ein anderer, beispielsweise elektrischer Temperaturfühler verwendet werden. Ebenso ist die Gestaltung des Aussenabschnittes und die Lage des Temperaturfühlers ohne wesentliche Bedeutung auf seine Funktion.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

653772 PATENTANSPRÜCHE

1/10 mm liegt.

1. Temperaturfühlanordnung für elektrische Strahlheizkörper, die unterhalb einer Kochplatte angeordnet sind, mit einem ausserhalb des beheizten Bereiches angeordneten Temperaturfühler und einem damit in wärmeleitender Verbindung stehenden Koppelblech, das an der Kochplatte anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelblech (18) aus einem den beheizten Bereich des Strahlheizkörpers (11) teilweise überdeckenden Verbundblech besteht, das miteinander verbundene, etwa gleich dicke Schichten (18a, 18b) aus wärmeleitendem Nichteisenmetall und Eisen bzw. Stahl aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nichteisenmetall-Schicht (18a) der Kochplatte (14) zugekehrt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Fläche der Eisenschicht (18b) mit einer dünnen Aluminiumplattierung (18c) versehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Aluminiumplattierung (18c) unter

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nichteisenmetall Aluminium ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminium ein weiches Reinaluminium ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicken der beiden Schichten je zwischen 0,3 und 0,6 mm, vorzugsweise ca. 0,5 mm betragen.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kochplatte (14) aus Glaskeramik besteht.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (18a, 18b) durch Plattieren bzw. Walzen miteinander verbunden sind.