RADIATION UNIT FOR A RANGE OR THE LIKE

Abstract: 1. A radiant unit for a cooking range or the like, having a glass-ceramic plate (3) disposed above said radiant unit, said radiant unit consisting of a plate-shaped, coiled heater-filament support (1), made of a high-temperature resistant material, for supporting an electric coiled heater-filament (7), characterized in that the coiled heaterfilament support (1) has a relatively good thermal conductivity of > lambda = 0.3 W/m degree at about 1000 degrees C.

Description: Strahlungseinheit für einen Herd oder dgl. Die Erfindung betrifft eine Strahlungseinheit für einen Herd oder dgl. mit einer oberhalb der Strahlungseinheit angeordneten Glaskeramikplatte, bestehend aus einem eine elektrische Heizwendel tragenden plattenförmigen Heizwen delträger aus hochtemperaturfestem Material sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung derartiger Strahlungseinheiten. Elektrische Herde mit Glaskeramikplatten erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, vor allem, da sich die Glaskeramikplatte leicht sauberhalten lässt und da auf der über den gesamten Herd ebenen Platte Töpfe und Pfannen leichter verschoben werden können. Da bei diesen Herden die Wärmeübertragung überwiegend durch Strahlung und in geringerem .Nlasse durch Wärmeleitung erfolgt, ergeben sich im Vergleich zu elektrischen Herden mit Heizplatten aus e- tall höhere Temperaturen der Heizwendel bei einer bestimnten auf das Koch- oder Bratgut zu ijhertrasenden Wär- meinenge. Daraus resultiert eine vergieichsxneise geringere Lebensdauer der Heizwendel. Dies ist insoweit nachteilig, da gerade bei Herden mit Glaskeramikplatten nicht einzel- ne Kochplatten ausgewechsclt werden können, sondern die gesar"te Glaskeramikplatte mit den darunter angeordneten Strahlungseinheiten abgenonmen werden muss. Strahlungseinheiten der in ede stehenden Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise wird auf die DE-AS 30 07 806.9-16 und auf die DE-PS 27 29 929 verwiesen. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei Strahlungseinheiten der In Rede stehenden Art die Lebensdauer der Heizwendel zu verbessern, d. h. etwa zu verdoppeln, und zwar durch Absenkung der lielzwendeltemperatur um etw o wa O C bei einer bestimmten zu Übertragenden Wärmelel- leistung. Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnen- den Merkmalen des Hauptanspruchs. Die Unteransprüche 2 bis 6 beschreiben bevorzugte AusfUhrungsformen. der Unteranw spruch 7 beschreibt ein Verfahren und der Unteranspruch 8 eine Vorrichtung zur Herstellung einer entsprechenden Strahlungseinhelt. Für den Heizwendelträger wurden bei den bekannten Ausfüh rungsforrnen hochtemperaturfeste Materialien verwendet, die eine Würmeleitfhigkeit in der Grössenordnung von o 0,09/m K besassen. Ein Grund hierfür kann darin liegen, dass hochtemperaturbeständige und elektrisch sehr gut isolierende Materialien im allgemeinen auch eine schlechte Wärmeleitfähigkeit besitzen, so dass es nahelag, derartige Materialien einzusetzen. Weiterhin ging man davon aus, dass eine Wärmeabstrahlung nach unten möglichst verhindert werden sollte. Der Heizwendelträger diente zur Wärmedämmung, d. h. er sollte aus möglichst schlecht wärmeleitendem Material bestehen. Demgegenüber beschreitet die Erfindung einen grundsätzlich anderen Weg. Der Heizwendelträger wird aus einem gut wärmeleitenden Material hergestellt. Die Wärmeisolation nach unten kann durch einen gesonderten Wärmeisolationskörper bewirkt werden. Die Befestigung der Heizwendel ist problematisch, wie dies in der obengenannten DE-PS 27 29 929 beschrieben wird. Wenn die Heizwendel in Rillen des Heizwendelträgers eingebettet oder eingeklebt wird, dann erreicht sie eine höhere Temperatur mit dem Nachteil einer verkürzten Lebensdauer. Legt man sie frei auf die Oberfläche des Heizwendelträgers und verbindet man sie mit demselben durch Nägel, so besteht die Gefahr, dass die Nägel aufgrund der thertni schen Wechselbeanspruchungen und bei Erschütterungen sich lösen. Wird jedoch, wie vorgeschlagen, der ldeizwendelträger aus einem gut wärmeleitenden Material hergestellt, kann man die Heizwendel in entsprechende Rillen einkleben, wodurch sie geschützt und sicher iixiert ist und trotzdem mindestens die gleiche Lebensdauer erreicht wie eine frei auf den Heizwendelträger aufgelegte HeizuZendel. Bei der neuen Ausbildung werden die Bereiche des Wen del trägers zwischen den benachbarten Abschnitten der spiralförmig angeordneten Heizwendel zu einer stärkeren Wärmeübertragung auf das Koch- oder Bratgut herangezogen. Das Temperaturgefälle an der Oberfläche des Heizwendelträgers wird wesentlich eingeebnet mit dem Ef fekt, dass bei gleicher Wärmeübertragung die Temperatur o der Heizwendel um ungefähr 50 C abgesenkt werden kann. Der neuartige Effekt kann demonstriert werden, indem je auf die Glaskeramikplatte einer bekannten Anordnung und einer neuen Anordnung z.B.ein Fleischstück aufgelegt wird. Bei der bekannten Anordnung zeigt das Fleischstück einen Gri lleffekt, d. h. dem Heizwendelverlauf entsprechende rinnenförmige starke Einbräunungen, wogegen bei der neuen Anordnung eine gleichmässige Bräunung erzielt wird. Dadurch ergibt sich auch bei der neuen Anordnung eine geringere Wärmebelastung der Glaskeramikplatte und der darauf abgestellten Brat- oder Kochgeschirre. Rei gleicher Belastung kann die Strahlungseinheit gemäss der Erfindung näher an die Glaskeramikplatte herangerückt werden. Dies ermöglicht entweder eine flachere Bauweise oder bei gleicher Stärke der Strahlungseinheit eine Verbesserung der Wärmeisolation an der Unterseite der Strahlungseinheit. Besonders günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn die Erfindung auf die Strahlkochplatte gemäss der DE-AS 30 07 806.9-16 angewendet wird, d. h. wenn im Bereich unter den Heizwendelabschnitten und zwischen den Heizwendelabschnitten Löcher in dem Heizwendelträger vorgesehen werden, welche eine Luftkonvektionsströmung bewirken. Es treten bei den Strahlkochplatten Probleme auf, die bei geschlossenen Kochplatten nicht auitreten, so dass insoweit bei geschlossenen Kochplatten gegetroffene Slassnahmen nicht auf Strahlkochplatten übertragbar sind. Ein wesentliches Problem liegt in dem "Hochsteigen" eines Wendelabschnittes. Die Heizwendel muss einen bestirnnten Abstand von der Glaskeramikplatte haben, damit sich ein entsprechender Wirkungsgrad ergibt. Dieser Abstand beträgt im allgemeinen 10 mm. Bei den im Luftraum zwischen der Heizwendel und der Glaskeramikplatte herrschenden Temperaturen tritt eine starke lonisierung der Luft auf, und zwar durch von der Heizwendel abgestrahlte Ionen. Wenn nun die Heizwendel aufgrund der thermischen Belastung an einer Stelle um 1 - 2 mm hochsteigt, kann dies zu einem elektrischen Durchschlag mit entsprechender Gefährdung führen. Um dies zu verhindern, werden in der Praxis überwiegend U-förmige Haken in grosser Anzahl verwendet, welche in die Heizwendelhalterung eingetrieben werden und die Heizwendel in den Rillen der Halterung halten. Es ist verständlich, dass das Anbringen einer grossen Anzahl von U-förmigen Haken einen beträchtlichen Arbeitsaufwand darstellt, der jedoch nach den bisherigen Erkenntnissen als unvermeidbar angesehen wurde. Es wird derreentsprechend bevorzugt, dass die Heizwendel in einen Kleber mit relativ guter Warmeleitfahigkeit eingebettet wird, welcher durchgehend über den gesamten Rillengrund aufgetragen ist. nie beiliegenden Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen: Fig. l einen Schnitt durch eine Strahlkochplat te; Fig. 2 in vergrössertem Massstab einen Ausschnitt aus Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht auf die Strahlkochplatte; Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Vorrich tung zum Aufbringen eines Klebers in den Rillengrund der Heizwendelhalterung. Ein Heizwendelträger 1 aus gut wärmeleitendem Material besitzt an seiner Oberfläche Rillen 2 in Form einer Doppel- spirale. Der Heizwendelträger 1 ist mittels nicht dargestellter Befestigungsmittel an einer sich im allgemeinen durchgehend über den gesamten Herd erstreckenden Glas keramikplatte 3 befestigt. Die erwünschte Temperatur wird mittels eines Thermostatfühlers 4 und eines Ter- mostaten 5 einreguliert. Im Unterschied zu bekannten Lösungen wird der gesamte Rillengrund der Doppelspirale mit einem Kleber 6 versehen, in welchen die Heizwendel 7 eingedrückt wird. Damit die Wärmeabstrahlung nach unten möglichst reduziert wird, wäre es an und für sich naheliegend, einen Kleber 6 zu verwenden, der eine schlechte Wärmeleit- fähigkeit besitzt. Es zeigte sich jedoch uberraschenderweise, dass Kleber, die eine relativ gute Wärmeleitfähigkeit haben, wesentlich günstiger sind. Wenn die Wärme- leitfähigkeit um 10 So verbesert wird, dann sinkt die Tem o peratur der Heizwendel um etwa 50 , wodurch sich die Lebensdauer der Heizwendel verdoppelt. Durch die bessere Wärmeübertragung auf die zwischen den Rillen liegenden Erhebungen der Heizwendelhalterung ergibt sich auch eine wesentliche Abflachung der Temperaturkurve über der Glas keramikpl atte. Die Lösung, den gesamten Rillengrund mit Klebstoff zu bestreichen, erscheint auf den ersten Augenblick als zu aufwendig, als dass eine praktische Realisierung möglich wäre. Es zeigt sich jedoch, dass dieses Problern mittels einer Vorrichtung gelöst werden kann, wie sie schematisch in Figur 4 dargestellt ist. Die Vorrichtung besitzt einen Schwenkarm 8, an welchem ein Stempel 9, z. B. ein Gummistempel, befestigt ist. Der Stempel 9 besitzt Erhebungen 10, die genau der Form und Anordnung der Rillen 2 entsprechen - also ein Gegenprofil zur Oberfläche der Heizwendeihalterung 1. Durch Absenken des Stempels 9 in ein Kleberbad II werden die Erhebungen 10 des Stempels 9 mit Klebstoff benetzt. Der Stempel 9 wird über den Schwenkarm 8 angehoben und über eine bereitgestellte Heizwendelhalterung 1 verschwenkt. Beim Absenken des Stempels 9 treten die Erhebungen 10 in die Rillen 2 der Heizwendelhalterung 1 ein und benetzen auf diese Weise den Rillengrund mit Klebstoff. Anschliessend kann die Heizwendel 7 in die Rillen der Heizwendelhalterung 1 eingelegt werden. Die Heizwendel ist dann nach Trocknen des Klebers fixiert. Praktische Versuche zeigten, dass die Fixierung der Heizwendel über ihre gesamte Länge im Rillengrund ausschliesst, dass Heizwendelabschnitte, wie eingangs beschrieben, hochsteigen können. Die mit Klebstoff zu versehenden Heizwendelhalterungen 1 können auf einem nrehtisch 12 angeordnet sein, so dass ein entsprechend taktweises Arbeiten mit hohem Produktionsausstoss möglich ist. Selbstverständlich können auch zwei Stempel 9 verwendet werden, von denen jeweils einer in das Klebstoffbad 11 eintaucht, während der andere auf die Heizwendelhalterung 1 aufgedrückt wird. Die Wärmeleitfähigkeit des Materials der Heizwendelhalterung und/oder des Klebers soll > als 0,3 ffatt/m und o o Kelvin bei etwa 1000 C sein.

Claims: Patentansprüche: 1. Strahlungseinheit für einen Herd oder dgl. mit einer oberhalb der Strahlungseinheit angeordneten Glaskeramikplatte (3),bestehend aus einem eine elektrische Heizwendel (7) tragenden, plattenförmigen Heizwendelträger (1) aus hochtemperaturfestem Material, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwendelträger (1) eine relativ gute Wärmeleit fähigkeit von > # = 0,3 Watt/m und Kelvin bei etwa 1000 C hat. 2. Strahlungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit des Heizwendelträgers (1) zwi o o schen 0,6 und 0,9, vorzugsweise bei 0,7 W/m/ K 1000 C liegt. 3. Strahlungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwendelträger (1) aus einem gepressten Faser miatcrial besteht. 4. Strahlungseinheit nach einem der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwendelträger (1) Magnesit enthält. 5. Strahlungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizwendel (7) in entsprechenden Rillen (2) des gutwärmeleitenden Heizwendelträgers (1) eingeklebt ist. 6. Strahlungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit des Klebers mindestens 10 % über derjenigen eines üblichen Klebers für Heizwendeln liegt. 7. Verfahren zur Herstellung einer Strahlungseinheit für einen Herd oder dgl. mit einer oberhalb der Strahlungseinheit angeordneten Glaskeramikplatte (3), bei dem eine elektrische Heizwendel (7) in die Rillen eines plattenförmigen Heizwendelträgers (1) auch hochtemperaturfe stem Material eingeklebt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwendelträger (1) aus einem Material mit relativ guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt wird und dass ein dem Rillenprofil des Heizwendelträgers (1) entsprechender Stempel (9) verwendet wird, der in die Klebermasse (11) eingetaucht und dann in das Rillenprofil eingedrückt wird. 8. Vorrichtung zur Herstellung einer Strahlungseinheit für einen Herd oder dgl. mit einer oberhalb der Strahlungseinheit angeordneten Glaskeramikplatte (3), bei dem eine elektrische Heizwendel (7) in die Rillen (2) eines plattenförmigen Heizwendelträgers (1) aus hochtemperatur festem Material eingeklebt wird, gekennzeichnet durch einen absenkbaren Schwenkarm (S), welcher einen dem Ril lenprofi 1 der Heizwendelhalterung (l) entsprechenden Stempel (9) trägt und welcher selbsttätig oder halbselbsttätig den Stempel (9) in die Klebermasse (11) ein drückt, anhebt, verschwenkt und auf den Heizwendelträger (I) aufpresst.

Inventors: BLECKMANN, INGO, DIPL.-ING. DR.
Applicants: ELPAG AG CHUR
Application year: 1983
Main classification: F24C15
IPC codes: F24C15, H05B3