ES2642729T3

ES2642729T3 - Aparato de cocinado por inducción y método para su ensamblaje

Info

Publication number: ES2642729T3
Application number: ES15161797.4T
Authority: ES
Inventors: Himanshu Khokle; Luca Leonardi; Pradeep Thorat
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2017-11-17
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: US20190281667A1; EP3076754A1; EP3076754B1; BR102016007067A2; US11369009B2; US10349469B2; US20160295644A1

Description

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DESCRIPCION

Aparato de cocinado por induccion y metodo para su ensamblaje

La presente invencion se refiere a aparatos de cocinado por induccion que comprenden una bandeja metalica inferior que contiene una placa de circuito impreso y componentes electronicos montados sobre ella.

Es bien conocido en la tecnica de aparatos de cocinado por induccion, particularmente de placas de cocina, que los componentes son esencialmente un alojamiento que contiene los componentes electronicos y un ventilador de refrigeracion, sobre el cual se montan placas de soporte para bobinas de induccion y sobre el cual se monta tambien una placa de vidrio, sobre la que se han de colocar los utensilios de cocina. Las formas en que pueden ser ensamblados tales diferentes componentes entre si puede variar muy ampliamente, pero la tecnologia mas comun es fijar la placa de vidrio a la bandeja metalica inferior despues de montar la placa de circuito impreso en esta y colocar las bobinas de induccion sobre las placas de soporte que son soportadas por la bandeja, preferiblemente con la interposicion de elementos elasticos que empujan las bobinas de induccion contra la placa de vidrio.

Incluso si para la bandeja inferior se ha utilizado plastico como material de construccion, el uso de la bandeja metalica tiene ciertas ventajas tecnicas, bien en terminos de bajo coste o bien en efecto de proteccion de radiaciones electromagneticas que emergen de los elementos electronicos de potencia.

Por otro lado el uso de una bandeja o placa metalica presenta el problema de que requiere un aislamiento electrico.

Los documentos EP-A-2256146, US-A-20130126519A1, EP-A-2595450, DE-A-102009000837 y EP-A-2703724 describen todas las caracteristicas en el preambulo de la reivindicacion 1.

Es un objeto de la presente invencion proporcionar un aparato de cocinado por induccion que soluciona el problema anterior de una manera simple y economica.

Tal objeto es conseguido gracias a las caracteristicas recogidas en las reivindicaciones adjuntas.

Segun la invencion, se proporciona un modo para montar rapidamente la tarjeta de circuito impreso sobre la bandeja metalica sin problemas de aislamiento. Ademas la solucion tecnica segun la invencion tiene un bajo coste, es simple de ensamblar y facil de embalar.

Otras ventajas y caracteristicas segun la presente invencion resultaran claras de la siguiente descripcion detallada proporcionada como un ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

La fig. 1 es una vista despiezada ordenadamente en perspectiva de una placa de cocinado por induccion segun la presente invencion;

La fig. 2 es una vista despiezada ordenadamente agrandada del aparato de la fig. 1 segun una primera realizacion de la invencion, donde los componentes han sido omitidos en aras de la claridad;

La fig. 3 es una vista agrandada en perspectiva de un componente de la fig. 2;

La fig. 4 es una seccion transversal de una porcion del aparato de la fig. 2, en una configuracion ensamblada;

La fig. 5 es una vista despiezada ordenadamente agrandada del aparato de la fig. 1 segun una segunda realizacion de la invencion, donde algunos componentes han sido omitidos en aras de la claridad;

La fig. 6 es una vista agrandada en perspectiva de un componente de la fig. 5;

La fig. 7 es una seccion transversal de una porcion del aparato de la fig. 5, en una configuracion ensamblada;

La fig. 8 es una vista agrandada en perspectiva de un componente de sujecion elastico del soporte de la bobina segun la invencion;

La fig. 9 es similar a la fig. 8 donde tal componente de sujecion es mostrado en una configuracion desensamblada;

La fig. 10 es una vista en seccion transversal de una porcion de la placa de cocinado de la fig. 1 que muestra el componente de sujecion de las figs. 8 y 9 en una configuracion ensamblada de la placa de cocinado, y

La fig. 11 es una vista en perspectiva de una realizacion diferente del componente mostrado en la fig. 3.

Con referencia a los dibujos, una placa 10 de cocinado por induccion segun la invencion comprende una bandeja o caja 12 metalica, una placa de circuito principal o PCB 14, unas bandejas 16 y 18 de la bobina de induccion y una placa de 20 vidrio superior. En la PCB 14 se monta una pluralidad de componentes electronicos 22, de los cuales solamente algunos de ellos son mostrados en los dibujos. Ademas, en la PCB 14 es montado un disipador de calor 24, que es enfriado por un ventilador 26 montado sobre la bandeja 12 metalica adyacente a un abertura 12a de la misma. El disipador de calor 24, utilizado para enfriar algunos de los componentes electronicos que generan mas

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calor, puede ser montado sobre un modulo polimerico (no mostrado) junto con el ventilador 26 y con componentes electronicos. Tal modulo polimerico esta contenido en la bandeja 12 metalica.

Con referencia a la fig. 2, se montan sobre la bandeja metalica 18 dos elementos 28 de soporte hechos de material polimerico. Cada elemento 28 de soporte es un perfil alargado y tiene una seccion transversal en forma de L que define un primer ala 28a configurada para contactar con la superficie superior de la bandeja metalica en una posicion ensamblada de la misma, y un segundo ala 28b que es vertical en la configuracion ensamblada. Como se ha mostrado en las figs. 3 y 4, el primer ala 28a de cada elemento 28 de soporte esta proporcionada con una pluralidad de nervios 30 mientras el segundo ala 28b esta proporcionada con una pluralidad de dientes 32 con forma adaptados para cooperar con la PCB 14 despues de un aplicacion por salto elastico de los mismos en los nervios 30, como se ha mostrado en la fig. 4. Cada uno de los elementos 28 de soporte esta proporcionado, en extremidades distales del mismo, con una porcion de gancho elastico 34 disenada para cooperar, en un movimiento de ensamblaje de aplicacion por salto elastico, con ranuras correspondientes (no mostradas) en la bandeja metalica. De esta manera, los dos elementos 28 de soporte pueden ser facil y rapidamente montados en la bandeja 12 metalica, sin ningun uso de herramientas o similares, de tal manera que tales elementos 28 asumen la configuracion mostrada en la fig. 2. Despues de eso, el siguiente paso de ensamblaje es aplicar por salto elastico los bordes paralelos 14a de la PCB 14 sobre los elementos 18 de soporte de manera que la superficie posterior de la PCB 14 hace tope con los nervios 30 de las primeras alas 28a mientras la superficie superior de la PCB es retenida por las porciones elasticas del gancho 34 de las segundas alas 28b. La dimension de los nervios 30 define, junto con el espesor del primer ala 28a, una distancia D predeterminada de la PCB 14 desde la bandeja 12 metalica.

En la fig. 11 se ha mostrado una realizacion diferente de los elementos 28 de soporte que son integrales con un marco 46 plano intermedio con una estructura de rejilla y con porciones 46a para fijar tal marco 46 a la bandeja metalica, por ejemplo con tornillos, remaches o similares (no mostrados). En tal realizacion los nervios 30 son integrales con las porciones de red 46b del marco 46. El uso del marco 46 plano intermedio puede ser beneficioso para reducir la posible deformacion de la PCB 14 y las posibles tensiones en la soldadura.

El siguiente paso es el ensamblaje de las bandejas 16 y 18 de la bobina sobre clips elasticos 36 (fig. 8) que estan ubicados en separadores de plastico 38 con porciones 38a de gancho elasticas encajadas a presion en las ranuras 40 correspondientes (fig. 10) de la bandeja 12 metalica. La forma de cada separador de plastico 38 es tal que garantiza, gracias a su espiga central 38b cuya seccion transversal coincide con la forma de un anima central 36a en el clip 36 y que puede deslizar libremente en la abertura correspondiente de las bandejas 16 y 18 de la bobina, una orientacion adecuada del propio clip 36. El clip 36 tiene dos brazos A y B conformados elasticos, un primer brazo A curvado disenado para ejercer una fuerza elastica principal sobre la bandeja 16 o 18 de la bobina (configuracion mostrada en lineas de puntos en la fig. 10), y un segundo brazo B mas pequeno que ejerce una fuerza reducida sobre una zona periferica de la bandeja de la bobina. De esta manera hay una desviacion mas pequena de la bandeja de la bobina ya que la fuerza mayor ejercida por el clip 36 es desplazada hacia el centro de la bandeja de la bobina.

Como se ha descrito anteriormente, el montaje de la PCB 14 sobre los elementos 28 de soporte y el montaje de las bandejas de la bobina sobre los clips 36 elasticos y sobre las espigas 38a centrales no requiere ninguna herramienta especial y puede ser llevado a cabo facil y rapidamente.

Incluso si el ensamblaje de las bandejas 16 y 18 de la bobina esta mostrado en el ejemplo anterior con el uso de clips 36 elasticos, esto no es necesario o esencial ya que tales bandejas pueden ser soportadas directamente por la bandeja 12 metalica si la interposicion de ningun clip elastico. En este caso el posicionamiento correcto de tal bandeja es garantizado por porciones dobladas (no mostrada) de la parte inferior de la bandeja 12 metalica que tienen forma de lengueta y sustancialmente ortogonales con el plano definido por la bandeja 12 metalica.

Con referencia a las figs. 5-7, se muestra una segunda realizacion de la invencion que es diferente de la anterior en la forma de los elementos 40 de soporte. Mientras la sujecion de cada elemento 40 de soporte a la bandeja 12 metalica es sustancialmente identica al anterior, es decir con porciones 34c de gancho elastico proporcionada sobre extremidades distales, cada elemento 40 de soporte tiene una seccion transversal en forma de C con una primera parte 40a configurada para contactar con la superficie superior de la bandeja metalica 18, una segunda parte vertical 40b (en la configuracion instalada) y una tercera parte horizontal 40b. Como se ha mostrado en las figs. 6 y 7, se coloca sobre la primera y segunda parte 40a y 40b una pluralidad de nervios 42 (integrales con tales partes) que presentan una superficie superior 42b a una distancia predeterminada de la tercera parte 40c del elemento de soporte, correspondiendo tal distancia al espesor de la PCB 14 insertada entre tales nervios 42 y la tercera parte 40c del elemento 40 de soporte. La dimension vertical de los nervios 42 asegura (como en la primera realizacion) una distancia suficiente de la PCB 14 desde la bandeja 12 metalica con el fin de tener un aislamiento electrico adecuado, sin contactos accidentales. Para instalar la PCB 14 en los elementos 40 de soporte es suficiente flexionar ligeramente la PCB 14 e insertar dos bordes paralelos de la misma en las ranuras definidas por los nervios 42 y por la tercera parte 40c superior de cada uno de los elementos 40 de soporte. El montaje de los elementos 40 de soporte y de las bandejas 16 y 18 de la bobina es sustancialmente identico al que ya se ha descrito en conexion con la primera realizacion. Tambien en esta realizacion los elementos 40 de soporte pueden ser integrales con un marco 46 intermedio como se ha mostrado en la fig. 11.

El material polimerico de los soportes 28 y 40 puede ser elegido de un amplio rango de materiales termoplasticos o termoendurecibles. Con el fin de tener una rigidez suficiente de tales soportes, es preferible utilizar un material polimerico (polipropileno, poliamida etc.) con un refuerzo de fibra (por ejemplo fibras de vidrio).

Ademas, los dos diferentes tipos de elementos 28 y 40 de soporte pueden ser combinados juntos en la misma placa 5 de cocinado, particularmente con vistas a hacer el montaje de la PCB 14 mas facil sobre tales soportes; en este caso un borde de la PCB 14 puede ser instalado en la ranura del elemento 40 de soporte y el otro borde opuesto es bajado sobre el elemento 28 de soporte opuesto de manera que se fije por salto elastico sobre las porciones 34c de gancho elastico. Incluso si en los ejemplos anteriores se muestra una unica placa de circuito impreso 14 grande, sin embargo se puede utilizar tambien una pluralidad de placas de circuito impreso mas pequenas, teniendo cada una 10 de las cuales los elementos de soporte aplicados por salto elastico con una bandeja 12 metalica.

Se desprende de lo anterior que cada realizacion de la invencion tiene la ventaja de un montaje muy rapido y facil de componentes relevantes (placa de circuito impreso y bandejas de la bobina) sobre la bandeja metalica que abarca todos los componentes, sin ninguna necesidad de herramienta especial. Tal modo de ensamblar la placa de cocinado por induccion puede ser facilmente automatizado y ofrece un alto grado de fiabilidad en la operacion de 15 ensamblaje, lo que aumenta la calidad del aparato.

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REIVINDICACIONES

1. - Un aparato (10) de cocinado por induccion que comprende una bandeja (12) metalica inferior que contiene una placa de circuito impreso (14) y componentes electronicos (22) montados en la misma, en donde comprende ademas al menos un par de elementos polimericos (28, 40) de soporte configurados para ser sujetados a la bandeja (12) metalica e interpuestos entre la bandeja (12) y la placa de circuito impreso (12) con el fin de definir una distancia (D) predeterminada entre la bandeja (12) y la placa de circuito impreso (14), caracterizado por que comprende ademas soportes (16, 18) de la bobina encima de la placa de circuito impreso (14) y una pluralidad de dispositivos de soporte montados sobre la bandeja (12) metalica y configurados para ser insertados en asientos correspondientes de los soportes (16, 18) de la bobina, siendo montados los resortes entre tales dispositivos de soporte y los soportes (16, 18) de la bobina con el fin de empujar a las bobinas contra una placa (20) de vidrio superior, en donde dicho dispositivo de soporte (36, 38) comprende un elemento polimerico (38) de base con porciones (38a) de gancho configuradas para aplicarse por salto elastico con ranuras correspondientes en la bandeja (12) metalica para un montaje rapido de la misma, teniendo tal elemento polimerico (38) de base un montante central (38b) con una seccion transversal que coincide con un agujero (36a) correspondiente de un resorte (36) de lamina de tal manera que el resorte (36) puede ser ubicado facilmente en una posicion predeterminada sobre el elemento polimerico (38) de base y en donde el resorte (36) de lamina tiene dos extremidades (A, B) que tienen diferente forma y ejercen una fuerza elastica diferente sobre la bandeja (16, 18) de la bobina, siendo ejercida la fuerza mas alta en una posicion mas cercana al centro de la bandeja (16, 18) de la bobina.
2. - Un metodo para ensamblar un aparato (10) de cocinado por induccion que comprende una bandeja (12) metalica inferior que contiene una placa de circuito impreso (14) con componentes electronicos (22) caracterizado por que comprende aplicar por salto elastico al menos un par de elementos polimericos (28, 40) de soporte paralelos sobre la bandeja (12) metalica e instalar bordes de la placa de circuito impreso (12) sobre tales elementos (28, 40) con el fin de tener una distancia (D) predeterminada entre la bandeja (12) y la placa de circuito impreso (14), caracterizado por que el metodo comprende ademas el paso de montar bandejas (16, 18) de la bobina sobre la bandeja (12) metalica por medio de dispositivos (36, 38) de soporte que comprenden un elemento polimerico (38) de base con porciones (38a) de gancho que son aplicadas por salto elastico con las ranuras (40) correspondientes en la bandeja (12) metalica, teniendo tal elemento polimerico (38) de base un montante central (38b) con una seccion transversal que coincide con un agujero correspondiente (36a) del resorte (36) de lamina configurado para cooperar con las bandejas de la bobina con el fin de empujarlas hacia una placa (20) de vidrio superior de tal manera que el resorte (36) de lamina puede ser ubicado facilmente en una posicion predeterminada sobre el elemento polimerico (38) de base, y en donde el resorte (36) de lamina tiene dos extremidades (A, B) que tienen diferente forma y ejercen una fuerza elastica diferente sobre la bandeja (16, 18) de la bobina, siendo ejercida la fuerza mas alta en una posicion mas cercana al centro de la bandeja (16, 18) de la bobina.
3. - Un metodo segun la reivindicacion 2, en donde la placa de circuito impreso (14) se aplica por salto elastico sobre los elementos (28) de soporte.