DE2339768C3 - Elektrische Kochplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kochplatte gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Kochplatte kann dabei auch mehreren Kochstellen eines Herdes od. dgl. zugeordnet sein.

Eine derartige Kochplatte ist aus US-PS 36 12 829 und US-PS 36 12 828 bekannt.

Bei dieser bekannten Anordnung ist die freie Abstrahlung des Heizelements zur Glaskeramikplatte durch die Einlassung des Heizelements in der Nut der Grundschicht behindert; es kommt zu einem unerwünschten hohen Anteil von Energieabsorption in der Grundschicht. Die Grundschicht besteht dort aus keramischen Fasern und Trübungsmittel.

Durch die DE-PS 5 56 177 ist eine Heizplatte bekannt, deren Heizwendel auf der ebenen Oberfläche des keramischen Heizwicklungsträgers befestigt ist und deren dem Heizgut zugewandte Fläche von einer metallischen Platte abgedeckt ist. Die Art der Befestigung der Heizwendel ist in der DE-PS 5 56 177 nicht beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits die Wärmeabgabe des Heizelements in die Glaskeramikplatte und andererseits die Friktion der Metallklammern in der Grundschicht zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen elektrischen Kochplatte gemäß dem Kennzeichen vom Anspruch gelöst.

Da bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kochplatte der das Heizelement bildende Draht von einer ebenen Fläche abgestützt ist, ergibt sich nur ein minimaler Verlust der zur Verfügung stehenden Wärme an das Wärmeisoliermaterial, und es steht im wesentlichen die ganze Strahlungswärme als nützliche Energie zur Verfügung. Hierbei geht nur eine unbedeutende Wärmemenge durch Ableitung durch die Klammern in die Grundschicht aus dem elektrisch und thermisch isolierenden Werkstoff verloren, da die Klammern eine geringe Masse haben und jede einzelne Klammer mit dem drahtförmigen Heizelement nur in einem außerordentlich beschränkten Oberflächenbereich in Berührung steht.

Eine bessere Friktion der Metallklammern in der Grundschicht wird dadurch erreicht, daß die in kompakter Form hergestellte Grundschicht aus teilchenförmigen mikroporösen Kieselsäure-Aerogel, aus Verstärkungsfasern und Trübungsmittel besteht Die kompakte Form ergibt sich beispielsweise dadurch, daß Kieselsäure-Aerogel unter Druck zu einem Block oder Stab zusammengepreßt wird, wobei der Druck die Teilchen aus mikroporösem Stoff aneinanderbindet

Das mikroporöse Kieselsäure-Aerogel ist ein Gel, bei dem die flüssige Phase durch eine gasförmige Phase ersetzt ist, wenn das Gel unmittelbar aus einer Flüssigkeit getrocknet worden ist Eine im wesentlichen identische mikroporöse Silica-Struktur ist erreichbar durch eine gesteuerte Ausfällung aus einer Siliciumdioxidlösung, wobei Temperatur und pH-Wert beim Ausfällen gesteuert werden, um ein Ausfallprodukt mit offener

Struktur zu erhalten. Ähnliche Erzeugnisse erhält man durch pyrogene oder elektrothermische Vorgänge, und diese sind zur Verwendung geeignet, wenn die durchschnittliche endgültige Teilchengröße weniger als 100 Millimikron beträgt

Das im bevorzugten Isolierstoff verwendete Trübungsmittel kann Titandioxid, Aluminiumoxid, Chromoxid, Zirkonoxid, Eisenoxid, Mangandioxid oder Ruß aufweisen.
Als Verstärkungsfaser im Isolierstoff eignen sich Glas-, Mineralwolle- oder AIuminiumsilicat-Fasern.

Der mikroporöse Isolierstoff ist zu einer massiven, kompakten Form mit einer Dichte von 0,128 bis 0,481 g/ cm³ gestaltet.
Wenn, was meistens der Fall ist, die das Heizelement bildende Drahtwendel in Form einer flachen Spirale verlegt ist, sind die Halterungsstellen in einander benachbarten Windungen der Spirale gegeneinander versetzt, so daß die Möglichkeit umgangen ist, daß die Schenkel einer Klammer mit den Schenkeln einer benachbarten Klammer in Berührung geraten.

Die Erfindung wird nachfolgend mit vorteilhaften Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Kochplatte,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1, bei dem die Glaskeramikplatte strichpunktiert dargestellt ist.

Wie in dün Zeichnungen erkennbar, ist das flache Metallgehäuse der Vorrichtung schalenförmig und hat einen Boden 10 und eine Seitenwand 11, und das elektrische Heizelement 13 ruht auf einer dünnen Scheibe 14 aus Wärmeisoliermaterial, die ihrerseits auf einer Grundschicht 15 aus mikroporösem Isoliermaterial abgestützt ist. Die Scheibe 14 besteht vorzugsweise aus einem untereinander verbundenen Gemisch aus Keramik und Fasern und bietet eine gute ebene Stützfläche für das Heizelement 13.

Die Grundschicht 15 weist den Boden eines schalenförmigen Teils aus Wärmeisoliermaterial auf, das aus einem mikroporösen Isolierstoff gebildet ist, und hat eine aufrechte Seitenwand 16, die mit der Innenfläche der Seitenwand 11 der äußeren Schale in Berührung steht.

Vorzugsweise ist die mikroporöse Isolierung 15,16 in die äußere Schale gegosssen und durch Reibung zwischen ihrer eigenen Oberfläche und der Innenfläche der Schale in geeigneter Weise an Ort und Stelle gehalten. Andererseits kann die Isolierung aber auch aus einem Block aus mikroporösem Isoliermaterial ausgearbeitet

sein, dessen Außenabmessungen geringes Übermaß haben, so daß die Isoliereinheit in die äußere Schale gepreßt und durch den Reibungseingriff zwischen ihrer Außenfläche und der Innenfläche der Schale gehalten

werden kann.

Auf der Oberkante der Seitenwand 16 ruht ein Ring 17 mit dünnem Querschnitt aus Wärmeisoliermaterial von gleicher Zusammensetzung wie die Scheibe 14 und ist an der Wand 15 in geeigneter Weise, beispielsweise durch eine hier nicht gezeigte Anzahl von Stiften oder Klammern, befestigt Unmittelbar auf dem Ring 17 ist ein Deckel 18 aus Glaskeramik angebracht

Das elektrische Heizelement 13 ist durch eine Anzahl von U-förmigen Klammern 19 an Ort und Stelle befestigt die durch die Scheibe 14 in die Schicht 15 aus mikroporösem Isolierstoff eingetrieben sind, der einen hohen Reibungskoeffizienten hat, so daß er dem Herausziehen der Klammer genügend Widerstand entgegensetzt Das Isolieimaterial hat außerdem eine gute federnde Nachgiebigkeit, und wenn die Klammer durch das Isoliermaterial eingetrieben wird, werden darin örtliche Spannungen erzeugt, die sich dahin auswirken, daß sie auf die Schenkel der Klammer einen Druck ausüben und dadurch deren Herausnahme Widerstand leisten. Wie sich aus den Zeichnungen ergibt, enden die Klammern über dem Boden 10 der Metallschale.

Die Klammern sind ringsam entlang der Spirale des Heizelements herum in Abständen voneinander vorgesehen, wie aus den markierten Stellungen der Klammern 19 in F i g. 1 hervorgeht Es zeigt sich, daß die Klammern in benachbarten Windungen jeweils versetzt zueinander vorgesehen sind.

F i g. 2 zeigt im Schnitt den Anschluß einer elektrischen Stromleitung an das innere Ende des drahtförmigen Heizelements, und der Anschluß des äußeren Endes des Drahtes an eine elektrische Stromzufuhrleitung ist ebenso ausgebildet Die zur Stromquelle führende Leitung verläuft durch eine Schutzhülle 21 aus elektrisch und thermisch isolierendem Werkstoff, die an der Stelle ihres Durchganges durch den Boden IC der Schale in einer mit Flanschen versehenen Hülse 22 befestigt ist Innerhalb der Schutzhülle 21 ist der vom Heizelement kommende Draht 20 mit einem oder mehreren anderen Drähten zusammengeflochten, z. B. an der Stelle 23, um den elektrischen Widerstand zu verringern. An der Stelle, an der der eine oder mehrere weitere Drähte mit dem Draht 20 verbunden sind, ist die Ansammlung aus Drähten in einer flachen Metallhülse gekrimpft oder gepreßt Diese Art von Anschluß wird für vorteilhafter gehalten als ein gelöteter oder geschweißter Anschluß, da bei ihr die Gefahr geringer ist, daß sie unter hohen Temperaturen durch Sprödigkeit versagt.

Es ist ferner zu erkennen, daß jede Klammer 19 mit dem Draht jeweils am Boden einer Windung der Spule in Eingriff steht, d. h. an der Steile, an der der Draht die Scheibe 14 berührt.

Zweckmäßig haben die Klammern die Gestalt eines umgekehrten »V« bzw. Haarnadelgestalt und sind aus einem hochtemperaturbeständigen Metall, wie einer Nickel-Chrom-Legierung, hergestellt, die Temperaturen bis zu 900⁰C und darüber standhält

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

60

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrische Kochplatte für einen Herd oder dergleichen mit einer Glaskeramikplatte, die mit freiem Abstand oberhalb mindestens eines elektrischen spiralförmigen Heizelementes angeordnet ist, das in einer Grundschicht aus einem elektrisch und thermisch isolierenden, Trübungsmittel enthaltenden Werkstoff mit einer aufrechten Seitenwand, auf der die Glaskeramikplatte ruht, durch in die Grundschicht eingreifende, über das Heizelement fassende Metallklammern befestigt ist, wobei die Metallklammern in der Grundschicht durch Friktion gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in kompakter Form hergestellte Grundschicht (15) aus teilchenförmigen! mikroporösem Kieselsäure-Aerogel, aus Verstärkungsfasern und dem Trübungsmittel besteht und auf ihrer Oberseite eine flache Scheibe (14) aus einem Keramik-Fasergemisch angeordnet ist, auf der das Heizelement (13) gelagert ist.