DE2518949A1 - GLASS CERAMIC HOB WITH FILM HEATING ELEMENT - Google Patents
GLASS CERAMIC HOB WITH FILM HEATING ELEMENTInfo
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Description
Glaskeramik-Kochfelü mit FilmheizelementGlass ceramic cooktop with film heating element
Die Erfindung bezieht sich auf Glaskerarnik-Platten-Oberflächenheizeinheiten und -Kochfelder, die mit einem metallischen Filmheize lenient versehen sind, das mit der Unterseite der Einheiten bzw. Kochfelder erbunden ist.The invention relates to ceramic glass panel surface heating units and hobs, which are provided with a metallic film heating lenient, which is connected to the underside of the Units or hobs is bound.
Um die Reinigungsfähigkeit von Kochfeldern von Hu.ushaltsherden und desgleichen von Einbauherden zu verbessern, wurde die übliche Porzellanemaille-Kochfläche mit separaten elektrischen Heizelementen oder Gasbrennern in gewissen Gerätemodellen durch hochbeständige Glaskeramikplatten ersetzt, die entweder elektriscn oder mit Gas erhitzt werden. DerartigeAbout the cleanability of hobs on household stoves and the like of built-in cookers, the usual porcelain enamel cooking surface with separate Replaced electrical heating elements or gas burners in certain device models with highly resistant glass ceramic plates, which are heated either electrically or with gas. Such
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Platten bestehen aus einem im allgemeinen milchig-weißen., undurchsichtigen (opaken) Glaskeramik- oder Kristallglasmaterial, das unter den handelsnamen "PYROCbRAM", "CER-VIT" und "HERCUVIT" vertrieben wird. Dieses Glaskeramikmaterial besitzt einen kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten und hat eine glatte überfläche aus einer nahezu ausschließlichen geschliffenen Glasausführung oder Textur, die ein angenehmes Erscheinungsbild liefert und ferner auf einfache Weise gereinigt werden kann, und die zusammenhängende Oberfläche verhindert, daß übergelaufene Speisen unter die Kochfläche fließen.Plates consist of a generally milky white., opaque glass ceramic or crystal glass material, under the trade names "PYROCbRAM", "CER-VIT" and "HERCUVIT" is marketed. This glass ceramic material has a small coefficient of thermal expansion and has a smooth surface made of an almost exclusively cut glass design or texture that creates a pleasant Provides appearance and can also be easily cleaned, and the cohesive surface prevents overflowing food under the cooking surface flow.
Ein derartiges elektriscn geheiztes Glaskeramik-Kochfeld ist in der US-PS 3 6'32 9«3 beschrieben.Such an electrically heated glass ceramic hob is in US Pat. No. 3,6,329-3.
Moderne Glaskeramik-Oberflächeneinneiten und Kochfelder sind thermisch weniger effizient als übliche Kochfelder mit metallummantelten elektrischen widerstandsheizexementen mit einer Spiralform. Dies liegt daran, daß das Glaskeramik-Material eine große thermische Masse be. bzt, so daß ein langsames Ansprechverhalten eine längere Zeit zum Aufheizen und Abkühlen benötigt. Die Wärme wiro. in der Glaskeramik-Platte und desgleichen in dem ummantelten Heizelement oder in dem isolierenden halterungsblock oder -streifen für das Heizelement gespeichert. Wenn offene spulenförmige Heizelemente in einem Abstand unterhalb 'der Platte verwendet werden, besteht e. ---nfcills eine schlechte thermische Kupplung zwischen dem Heizelement und der Glaskeramik-Platte. Um die Wärme von einem offenen spiralförmigen Heizelement auf die Glaskeramik-Platte zu übertragen, muß das heizelement bei höheren Temperaturen als in den anderen Fällen arbeiten, wodurch mehrere Probleme wie schlecnter Wirkungsgrad des Systems, große Wärme-Verluste, Überhitzung der Komponenten und hohe Kochfeldtemperaturen hervorgerufen werden. Glaskeramik-Kochfelder und Oberflächenheizeinheiten mit offenen spulenförmigen HeizelementenModern glass ceramic surface inserts and hobs are thermally less efficient than conventional hobs with metal-sheathed electrical resistance heating elements a spiral shape. This is because the glass-ceramic material has a large thermal mass. bzt, so that's a slow one Response behavior requires a longer time to heat up and cool down. The warmth wiro. in the glass ceramic plate and likewise in the jacketed heating element or in the insulating support block or strip for the heating element saved. If open coil-shaped heating elements are used at a distance below 'the plate, there is e. --- nfcills a bad thermal coupling between the heating element and the glass ceramic plate. To get the heat from an open spiral-shaped heating element on the glass ceramic plate to transfer, the heating element must work at higher temperatures than in the other cases, creating several Problems such as poor system efficiency, large heat losses, Overheating of the components and high hob temperatures be evoked. Glass ceramic hobs and surface heating units with open coil-shaped heating elements
5 C 9 S 4 8 / 0 3 6 25 C 9 S 4 8/0 3 6 2
BAD ORiGINALBAD ORiGINAL
/ O I 1.1 J -+ ν·1 / OI 1.1 J - + ν 1
stellen ferner ein Sicherheitsproblem dar, falls die Glaskeramik-Platte zerbricht.also pose a safety problem if the glass ceramic plate breaks.
Glaskeramik-Platten-Oberflächenheizeinheiten mit Pilmheizelementen sind in der US-PS 3 067 31b beschrieben.Glass ceramic plate surface heating units with pilm heating elements are described in U.S. Patent 3,067,31b.
Weiterhin sei der Vollständigkeit halber auf die US-PS 563 032 aus dem Jahre I096 verwiesen, die eine eine massive Platte aufweisende Oberflächenheizeinheit mit einem Paar offener Spulenheizelemente zeigt, die jeweils die Form einer abgestuften Spirale habi-ii, deren kleineres Ende nahe der Plattenmitte angeordnet ist. Jedes Heizelement ist an der Mitte befestigt und spiralförmig gewickelt, um eine gleichförmige Wärmeverteilung zu erhaltne. Dies ist jedoch nicht vergleichbar mit der vorliegenden Erfindung, die die Verwendung von Filmheizeleiaenten vorschlägt mit einer ungleichförmigen Wärmeverteilung, um eine gleichförmige Wärmeverteilung an der oberen, den Kochtopf oder die Bratpfanne tragende Oberfläche der massiven Platte zu erhalten.Furthermore, for the sake of completeness, refer to the US-PS 563 032 referenced from the year I096, which is a massive Figure 12 shows a plate-bearing surface heating unit with a pair of open coil heating elements, each in the shape of a graduated spiral habi-ii, the smaller end of which is near the center of the plate is arranged. Each heating element is attached to the center and wrapped in a spiral, around one to obtain uniform heat distribution. However, this is not comparable to the present invention which suggests the use of film heating elements having a non-uniform one Heat distribution to ensure that the heat is evenly distributed on the top, the saucepan or the frying pan to maintain the load-bearing surface of the massive plate.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß einem Ausführungsbeispiel auf ein eine massive Platte aufweisendes Kochfeld ouer eine Oberflächenheizeinheit, die mit einem metallischen Filmheizelement in Bandform auf ihrer Unterseite versehen ist. Dieses eine dünne Schicht bildende Heizelement besitzt.einen erhitzten Abschnitt mit einem elektrischen Widerstand pro Flächeneinheit, der sich in einem zunehmenden Verhältnis mit dem Abstand der gegebenen Fläche von einer bildlichen Mitte des filmarigen Heizmusters ändert, um eine einseitig überwiegende Wärmeverteilung in Richtung auf die Außenseite des filmförmigen Heizmusters zu ergeben, damit eine gleichförmige Wärmeverteilung auf der Oberseite der das Kochgerät tragenden Oberfläche der massiven Platte erhalten wird.The present invention relates according to an embodiment on a hob with a solid plate ouer a surface heating unit, which is connected to a metallic film heating element is provided in tape form on its underside. This forming a thin layer Heating element has a heated section with an electrical resistance per unit area, which is in an increasing ratio with the distance of the given area from a pictorial center of the film-like heating pattern changes to a one-sided predominant heat distribution towards the outside of the film-shaped To give a heating pattern, so that a uniform heat distribution on the top of the supporting the cooking appliance Surface of the massive plate is obtained.
503^3/0362 ^503 ^ 3/0362 ^
25189432518943
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention now comes with further features and advantages explained in more detail with reference to the following description and the drawing of various exemplary embodiments.
Figur 1 ist eine perspektivische Teilansicht von einem Oberteil eines elektrischen Haushaltsherdes, bei dem das Kochfeld durch eine einzelne, große Glaskeramik-Platte dargestellt ist,, auf. deren Unterseite zahlreiche filmförmige Heizmuster, gemäß der Erfindung vorgesehen sind, die mit der Platte verbunden sind, um zahlreiche bestimmte erhitzte Flächen an dem Kochfeld zu bilden.Figure 1 is a partial perspective view of a top of a household electric range in which the Hob is represented by a single, large glass ceramic plate, on. the underside of which numerous film-shaped Heating patterns, according to the invention, are provided, which are connected to the plate, to numerous specific to form heated surfaces on the hob.
Figur 2 ist eine Teilschnittansicht mit vergrößertem Maßstab nach einem Schnitt entlang der Linie 2-2 in Figur 1- und zeigt das filmförmige iieizmuster gemäß der Erfindung, das mit eier Unterseite der Glaskeramik-Platte verbunden ist.Figure 2 is a partial sectional view, on an enlarged scale, taken along line 2-2 in Figure 1- and shows the film-shaped heating pattern according to the invention, the one with an underside of the glass ceramic plate connected is.
Figur 3 ist eine Ansicht von unten auf die entlang der Linie 3-3 in Figur 2 gebildete Ebene und zeigt im Detail ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des filmförmigen Heizmusters gemäß der Erfindung, das in Form einer Dop.pelspirale dargestellt ist. Dieser Figur überlagert ist ein Temperaturverlauf an der Oberfläche über die Mitte des filmförmigen neizmusters und zeigt die im wesentlichen gleichförmige Temperaturverteilung über der Oberfläche der Glaskeramik-Platte und -weiterhin den steilen Teruperaiarabfall im Bereich . neb..η dem benachbarten Paar von Anschlußabschnitteri dew f ilmf örniigen heizmusters.Figure 3 is a bottom view of the plane formed along line 3-3 in Figure 2 and shows in detail a preferred embodiment of the film-shaped heating pattern according to the invention, which is in the form of a Double spiral is shown. A temperature profile on the surface is superimposed on this figure over the center of the film-shaped neizmuster and shows the substantially uniform temperature distribution above the surface of the glass ceramic plate and furthermore the steep teruperaiar drop in the area . neb..η the neighboring pair of connection sections dew film-like heating pattern.
Figur 4 ist eine ähnliche Draufsicht wie Figur 3 und zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des filmförmigen neizmuster in Form einer einzelnen Spirale mit einem äußeren Anschlußabschnitt. Figure 4 is a plan view similar to Figure 3 and shows a second embodiment of the film-shaped neizmuster in the form of a single spiral with an outer terminal portion.
5 0 2 :-."-'■ 3 / 0 3 6 25 0 2 : -. "- '■ 3/0 3 6 2
Figur Ό ist eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel des filnifürmigen neizmusters und zeigt einen gefalteten, konzentriscnen, kreisförmigen Aufbau.Figure 3 is a top plan view of a third embodiment of the film-shaped inclination pattern and shows a folded, concentric, circular configuration.
In Figur 1 ist nur der obex-e Abschnitt von einem Elektroherd 10 mit einem horizontalen Kochfeld 12 gezeigt, das sich im allgemeinen in Tiscnnöhe befindet. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die besondere Natur des Kochfeldes 12, es ist aber nicnt erforderlich, daß dieses Kochfeld 12 als Teil eines elektriscnen nerdes angebracht ist. Das Kochfeld könnte auch bei einer einzelnen Oberflächenheizeinheit oder einem als "i.eizplatten" bekannten Haushaltsgerät verwendet werden, in Verbindung mit einer einzelnen Oberflächenheizvorrichtung oder einer doppelten Oberflächenheizvorrichtung. Darüber hinaus könnte das Kochfeld auch ein Einbau-Kochfeld sein, das bündig in einer Küchenarbeitsplatte (nicht gezeigt) montiert sein würde. Die Erfindung bezieht „;ich ganz allgemein auf eine Glaskeramik-Oberflächenheizeinheit, sie wird jedoch in der rorm dargestellt, wie sie in einer Vierergruppe in einem gesamten Kochfeld 12 angewendet würde. Dieses Kochfeld 12 ist an dem Oberteil eines herdgehäuses 14 montiert, in dem eine getrennte Herdverkleidung (nicht gezeigt) angebracht sein würde. Die Vorderwand des Herdgehäuses 14 ist mit einer sich nach vorne öffnenden Klapptür 16 versehen, an deren oberen Rand ein handgriff Ib angeordnet ist. Entlang der hinteren Kante des Kochfeldes 12 ist eine Schutzwand 20 mit einer erhöhten Steuerpanele 22 angeordnet, in der zahlreiche Steuerkomporienten 2Λ angeordnet sind, wie Steuerschalter für die Oberflächeneinheit, herdsteuerungssciialter und herdthermostaten desgleichen wie eine Schaltuhr und ähnliches, wie es in der iierdtechnik allgemein üblich ist.In Figure 1, only the obex-e portion of an electric range 10 is shown with a horizontal hob 12 which is generally at table level. The present invention relates to the particular nature of the hob 12, but it is not necessary that this hob 12 be attached as part of an electrical ground. The hob could also be used with a single surface heating unit or household appliance known as an "electric heater" in conjunction with a single surface heating device or a double surface heating device. In addition, the hob could also be a built-in hob that would be flush-mounted in a kitchen worktop (not shown). The invention relates to a glass ceramic surface heating unit in general, but it is shown in the form as it would be used in a group of four in an entire hob 12. This hob 12 is mounted on the top of a cooker housing 14 in which a separate cooker shroud (not shown) would be mounted. The front wall of the stove housing 14 is provided with a front-opening flap door 16, on the upper edge of which a handle Ib is arranged. A protective wall 20 with a raised control panel 22 is arranged along the rear edge of the hob 12, in which numerous control components 2Λ are arranged, such as control switches for the surface unit, stove control switches and stove thermostats, as well as a timer and the like, as is common in industrial technology .
Das Hauptelement des Kochfeldes 12 ist eine große flache Glaskeramik-Platte 28, die eine Dicke in dem Lereich von 3,175 mm (l/B Zoll) bis 6,3^ ι.ϊπα (1/4 Zoll) hat und nahezu die gleicheThe main element of the hob 12 is a large flat glass ceramic plate 28, which has a thickness in the range of 3.175 mm (1/2 inch) to 6.3 ^ ι.ϊπα (1/4 inch) and almost the same
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Größe besitzt wie die obere Fläche des Herdgehäuses 14. An vier verschiedenen Stellen 3O3 32, 34 und 36 ist ein metallisches filmförmiges Heizelement 40 gemäß der Erfindung mit der Unterseite der Platte verbunden. Unterhalb der Glaskeramik-Platte 28 ist eine große Metallplatte 42 aus reflektierendem Material wie aluminisierter Stahl angeordnet, wobei der Metallplatte 42 die Form 44 einer flachen Pfanne ge-, geben ist, die unter jedem filmförmigen Heizelement 40 liegt und die Wärmeverluste vermindert. Der Umfangsrand der Metallplatte 42 fällt mit dem Umfangsrand der Glaskeramikplatte 2δ zusammen. Diese zwei Platten 28 und 42 sind durch ein herumgewickeltes Pr-ofilband 48 aneinander befestigt, das über den Rand der zwei Platten gleitet und diese an einer Trennung hindert.The size of the upper surface of the oven housing 14. At four different locations 3O 3 32, 34 and 36, a metallic film-shaped heating element 40 according to the invention is connected to the underside of the plate. Below the glass ceramic plate 28 is a large metal plate 42 made of reflective material such as aluminized steel, the metal plate 42 being given the shape 44 of a flat pan, which lies under each film-shaped heating element 40 and reduces heat losses. The peripheral edge of the metal plate 42 coincides with the peripheral edge of the glass ceramic plate 2δ. These two panels 28 and 42 are secured together by wrapped tape 48 which slides over the edge of the two panels and prevents them from separating.
Das Kochfeld 12 ist mit einem schmalen kanalförmigen Seitenrahmen 50 versehen, der sich von der Schutzwand 20 entlang den zwei Seiten und über die Herdfront erstreckt und die große öffnung zur Aufnahme der Glaskeramik-Platte 28 umgibt. Dit_jer Seitenrahmen 50 weist einen oberen Flansch 52, einen vertikalen Basisteil 54 und einen verkürzten Unterflansch 56 auf. Um die Untereinheit der Glaskeramik-Platte 28 und der Metallreflektorplatte 42 mit ihrem herumgewickelten Band 48 zu verbinden, ist es am besten, die Schutzwand 20 und den damit verbundenen Seitenrahmen 50 auf einer Werkbank (nicht gezeigt) umzudrehen. Dai π werden die zwei Platten 28 und 42 in ihre Lage abgesenkt. Zahlreiche dünne S-förmige Federklemmen 60 werden um den Seitenrahmen herum angeordnet. Das eine Ende von jeder Klemme wird durch eine Schraube 62 an dem Bodenflansch 56 befestigt, so daß das andere Ende gegen den Boden des herumgewickelten Bandes 48 gedrückt wird, um die Baueinheit fest in ihrer Lage zu halten. Das Kochfeld 12 wird mit dem Herdgehäuse 10 durch Schrauben 64 verbunden, die von unten in dem Bodenflansch 56 befestigt werden.The hob 12 has a narrow channel-shaped side frame 50, which extends from the protective wall 20 along the two sides and over the stove front and the large opening for receiving the glass ceramic plate 28 surrounds. The side frame 50 has an upper flange 52, a vertical base part 54 and a shortened lower flange 56 on. Around the sub-unit of the glass ceramic plate 28 and the metal reflector plate 42 with their band 48 wound around them To connect, it is best to place the bulkhead 20 and associated side frame 50 on a workbench (not shown). Dai π the two plates 28 and 42 in their position lowered. Numerous thin S-shaped spring clips 60 are placed around the side frame. The one End of each clamp is secured to the bottom flange 56 by a screw 62 so that the other end is against the The bottom of the wrapped tape 48 is pressed to hold the assembly firmly in place. The hob 12 is connected to the stove housing 10 by screws 64 which are fastened from below in the bottom flange 56.
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In der das Kochfeld 26 von unten darstellenden Figur 3 istIn FIG. 3, which shows the hob 26 from below
aas filmförmige heizelement 40 in einer Doppelspirale anaer
!-litte
geordnet, die bei 70, naheVaer Spiralform, auf sich selbst
umgebogen ist, wobei an der .»litte eine kreisförmige Öffnung
72 verbleibt. Dieses Kreismuster hat eine erste innerste Windung 74, .eine zweite bindung 76, eine dritte bindung Jo,
eine vierte Windung 80 und eine fünfte äußerste Windung 62.
Jede einzelne Windung 74-82 weist einen im allgemeinen gleichförmigen Ohmschen Widerstand pro Fächeneinheit auf
seiner gesamten Länge auf, so daß jede einzelne Windung bei
einer im wesentlichen gleichförmigen Temperatur arbeitet. Dies wird dadurch erreicht, daß jede einzelne Windung eine
im wesentlichen gleichförmige Breite besitzt. Der 'Widerstand pro Flächeneinheit von jeder Windung nimmt von der
innersten 'Windung Jk zur nächsten Windung Jt3 zur Windung 78,
zur Windung 80 und schließlich zur äußersten Windung 82 zu. Dies wird dadurch erreicht, daß die rireite von jeder Windung
in Stufen verkleinert wird, wobei die innerste Windung 74 die breiteste und die äußerste Windung 82 die schmälste
ist.aas film-shaped heating element 40 in a double spiral anaer! -litte
ordered, which is bent over on itself at 70, close to a spiral shape, with a circular opening 72 remaining at the middle. This circular pattern has a first innermost turn 74, a second bond 76, a third bond Jo, a fourth turn 80 and a fifth outermost turn 62. Each individual turn 74-82 has a generally uniform ohmic resistance per unit area along its entire length so that each individual turn operates at a substantially uniform temperature. This is achieved in that each individual turn has a substantially uniform width. The 'resistance per unit area of each turn increases from the innermost' turn Jk to the next turn Jt 3 to turn 78, to turn 80 and finally to the outermost turn 82. This is achieved in that the ridge of each turn is reduced in steps, the innermost turn 74 being the widest and the outermost turn 82 being the narrowest.
Es ist weiterhin von besonderer Wichtigkeit, die niedrigste mittlei Temperatur auf dem filmförmigen Heizelement 40 zu erhalten, da längere Versuche hinsichtlich der Lebensdauer von sowohl Filmheizelement-Oberflächeneinheiten als auch Xochfeider gezeigt haben, daß Filmfehler an den heißesten Punkten auf dem Film auftreten. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß das Muster aes filmförmigen Heizelementes einen möglicnst großen üereich des Glaskeramik-Substrates 28 für einen gegebenen Bereich überdeckt. Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß die verschiedenen Windungen 74-82 durch einen minimalen Abstand 85 getrennt sind, der zwischen allen Windungen im wesentlichen gleichförmig ist.It is also of particular importance to have the lowest mean temperature on the film-shaped heating element 40 obtained from prolonged trials on the life of both film heater surface units and Xochfeider have shown that film mistakes are the hottest Dots occur on the film. This aim is achieved in that the pattern is a film-shaped heating element The largest possible area of the glass ceramic substrate 28 covered for a given area. From Figure 3 it can be seen that the various turns 74-82 by a minimum spacing 85 that is between all turns is substantially uniform.
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Das Muster 40 des filmförmigen Heizelementes stellt eineThe pattern 40 of the film-shaped heating element represents a
bzw. verstärkte. .. ■ ■■·.-■or reinforced. .. ■ ■■ · .- ■
einseitig überwiegende^Wärmeverteilung dar, die an der Mitte 72 am niedrigsten ist und von der Mitte in Richtung auf den Umfang des filmförmigen iieizelementmusters graduell zunimmt. Dies führt zu einem Temperaturverlauf an der Überfläche, wie er am oberen Rand von Figur 3 ersichtlich ist, wobei das Filmheizelement eine Wennleistung von 1250 Watt, eine Temperatur von etwa 427 °C (800 °F) an der Mitte 72 und auch neben dem Umfang besitzt. Es besteht ein leichter Temperaturanstieg auf etwa 538 0C (1000 0F) in einem Ringbereich zwischen der Mitte 72 und dem Umfang. Diese leichte Temperaturänderung wird jedoch als eine im wesentlichen gleichförmige Temperaturverteilung betrachtet im Gegensatz zu einer sägezahnförmigen Temperaturkurve, wie sie gleichphasig mit jeder Windung des Heizelementes auftritt.unilaterally predominant heat distribution, which is lowest at the center 72 and increases gradually from the center towards the periphery of the film-shaped element pattern. This results in a surface temperature profile as seen at the top of Figure 3, with the film heater having an output of 1250 watts, a temperature of about 427 ° C (800 ° F) at the center 72 and also around the periphery owns. There is a slight increase in temperature to about 538 ° C (1000 ° F) in a ring area between the center 72 and the periphery. This slight temperature change, however, is considered to be a substantially uniform temperature distribution as opposed to a sawtooth temperature curve such as occurs in phase with each turn of the heating element.
Die zwei äußersten Windungen bO und b2 sind durch zwei langgestreckte, tangential verlaufende kalte Endabschnitte 86 bzw. 88 abgeschlossen. Diese Enaabschnitte sind mit einem einen kleinen Widerstand aufweisenden Silberüberzug überzogen, so άίιώ die Enden, im wesentlichen nicht heizende, kalteThe two outermost turns b0 and b2 are terminated by two elongated, tangentially extending cold end sections 86 and 88, respectively. These ena sections are covered with a silver coating exhibiting a small amount of resistance so that the ends, essentially non-heating ones, are cold
. ■ .. me. ■ .. me
Anschlüsse sind, um sov'Temperatur im Bereich der Glaskeramik-Platte 26 neben den Endabschlüssen zu senken. Darüber hinaus sind diese zwei Endabschlüsse 86 und 8b zusammen und in einem relativ kalten Bereich des Glaskeramik-Substrates angeordnet, so daß sie nicht viel Wärme von dem spiralförmigen erhitzten Abschnitt des Heizelementes ableiten. Demzufolge kann ein weiches Lösmaterial verwendet werden, um Leiterdrähte (nicht gezeigt) an den Endabschlüssen 86 und 88 zu befestigen. Es sei auch auf die Kurve des Temperaturverlaufes in Figur 3 hingewiesen, aus der deutlich wird, daß die Temperatur plötzlich von 427 °C (büO F) an der äußersten Windung b2 auf nahe 38 0C (100 0F) am freien Ende der Anschlußabschnitte ύυ und bö abfällt.Connections are in order to lower the temperature in the area of the glass ceramic plate 26 next to the end terminations. In addition, these two end terminations 86 and 8b are located together and in a relatively cold area of the glass ceramic substrate so that they do not dissipate much heat from the helically heated portion of the heating element. Accordingly, a soft release material can be used to secure lead wires (not shown) to end terminations 86 and 88. Attention is also drawn to the curve of the temperature curve in Figure 3 is clear from that the temperature suddenly from 427 ° C (büO F) on the outermost turn b2 to near 38 0 C (100 0 F) at the free end of the terminal portions ύυ and bö drops.
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Um eine überhitzung des Filmheizelementes 40 und der Glaskeramik-Platte 28 zu verhindern, ist ein einen einzelnen Punkt bildender Temperaturbegrenzungsfühler 90 gegen die Unterseite des B'ilmheizelementes 40 gedruckt. Zur Verhinderung eines Kurzschlusses ist der Fühler elektrisch durch eine äußere Isolierhülse 92 getrennt oder der Fühler kann auch im Abstand ohne Kontakt mit dem Filmheizelement 40 angeordnet sein.To avoid overheating of the film heating element 40 and the glass ceramic plate 28 is a single point temperature limit sensor 90 against the Underside of the film heating element 40 printed. To prevent In the event of a short circuit, the sensor is electrically isolated by an outer insulating sleeve 92 or the sensor can can also be spaced apart without contact with the film heating element 40.
Das Filmheizelement 40 kann aus Schichten aus Gold und Platin aufgebaut sein, wie es in der US-PS 3 067 315 beschrieben ist, während uie Endabschlüsse 86 und 88 ei r,e Silberscnicht enthalten, um für einen Pfad mit kleinem Widerstand zu sorgen, so daß diese Enden relativ kalt bleiben. The film heating element 40 may be constructed of layers of gold and platinum, as described in U.S. Patent No. 3,067,315, while uie end terminations contain 86 and 88 ei r, e Silberscnicht to provide for a path with small resistance so that these ends remain relatively cold.
Versuche hinsichtlicn des Wirkungsgrades zeigen, daß bei Verwendung von Kochgeschirr mit flachem Boden die Heizeinheit gemäß der Erfindung einen Wirkungsgrad von mehr als 72 % hat, während Glaskeramik-Kochfelder mit offenen Spuleinheizelementen einen Wirkungsgrad von weniger als 62 % haben. Die Ergebnisse bei Verwendung der vorliegenden Erfindung lassen sich in vorteilhafter Weise vergleichen mit einem Wirkungsgrad von etwa 75 % für metallummantelte elektrische Widerstandseinheiten, wie sie beispielsweise von der General Electric under dem handelsnamen CALROD^ vertrieben werden.Tests regarding efficiency show that when using cookware with a flat bottom, the heating unit according to the invention has an efficiency of more than 72 % , while glass ceramic hobs with open coil heating elements have an efficiency of less than 62 % . The results when using the present invention can be compared in an advantageous manner with an efficiency of about 75 % for metal-sheathed electrical resistance units, such as those sold, for example, by General Electric under the trade name CALROD ^.
Figur 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, es sind aber unter gewissen Umständen auch andere Ausführungsbeispiele möglich. Ein anderes Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 zeigt eine Glaskeramik-Platte 28 mit einem Filmheizelement 95, das in einer einzelnen Spirale angeordnet ist. An der Mitte des spiralförmigen Verlaufes befindet sich ein erster Endabschnitt 97, von dem dieFigure 3 shows a preferred embodiment of the present Invention, but other embodiments are also possible under certain circumstances. Another embodiment 4 shows a glass ceramic plate 28 with a film heating element 95 arranged in a single spiral is arranged. At the center of the spiral course is a first end portion 97, of which the
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erste Windung 95 ausgeht. Eine zweite Windung 102 umgibt die erste Windung. Eine dritte Windung 104 umgibt die zweite Windung. Schließlich umgibt eine vierte Windung 106 die dritte Windung und dient ferner als die äußerste Windung, die als der zweite Endabschluß 106 endet.first turn 95 goes out. A second turn 102 surrounds the first turn. A third turn 104 surrounds the second turn. Finally, a fourth turn 106 surrounds the third turn and also serves as the outermost turn ending as the second end termination 106.
Jede einzelne Windung 99, 102, 104 und 106 hat einen im allgemeinen gleichförmigen Widerstand pro Flächeneinheit auf ihrer Länge. Dies wird dadurch erreicht, daß jede einzelne Windung eine im wesentlichen gleichförmige Breite auf ihrer Länge aufweist. Der Widerstand pro Flächeneinheit von jeder Windung nimmt von der innersten Windung zu jeder nachfolgenden Windung bis zu der letzten Windung 106 zu. Dies wird dadurch erreicht, aaß die Breite von jeder Windung in Stufen ver:leinert wird, wobei die innerste Windung 99 die breiteste und die äußerste Windung 106 die schmälste Windung ist.Each individual turn 99, 102, 104 and 106 has an im generally uniform drag per unit area along their length. This is achieved in that each individual Winding has a substantially uniform width along its length. The resistance per unit area of each turn increases from the innermost turn to each subsequent turn up to the last turn 106. this is achieved by reducing the width of each turn in steps, with the innermost turn 99 being the widest and the outermost turn 106 the narrowest turn is.
Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Filmheizelementes 112 mit einem nicht spiralförmigen Verlauf aus gefalteten konzentrischen Kreisbögen mit einem innersten Kreis 114, einem benachuarten Kreis 116 nach den l80 °- Zurückfaltungen bei 118, einem dritten Kreis 120 nach den 180 °-Zurückfaltungen bei 122 und schließlich dem äußersten Kreis 124 nach den 180 °-Zurückfaltungen bei 126. Der äußerste Kreis 124 weist ein Paar kalter Anschlüsse 128 auf, die nebeneinander angeordnet sind und sich radial von der bildlichen Mitte des Filmheizelementenverlaufes 112 erstrecken.Figure 5 shows a third embodiment of the film heating element 112 with a non-spiral course of folded concentric circular arcs with an innermost Circle 114, an adjacent circle 116 after the 180 ° folds back at 118, a third circle 120 after the 180 ° refoldings at 122 and finally the outermost circle 124 after the 180 ° refoldings at 126. The outermost one Circle 124 has a pair of cold terminals 128 that are juxtaposed and radially spaced from the pictorial Extend the center of the film heating element course 112.
Auch wenn vorstehend mehrere Filmheizelementanordnungen für eine Verwendung mit einer Glaskeramik-Platten-Oberflächenheizeinheit oder -Kochfeld beschrieben wurden, so sei darauf hingewiesen, daß auch ein metallisches Plattensubstrat anstelle der Glaskeramik-Platte verwendet werden könnte, wenn die metallische Platte von dem Filmheizelement richtig isoliert ist durch eine einen großen Widerstand aufweisende While several film heating element assemblies have been described above for use with a glass ceramic plate surface heating unit or hob, it should be understood that a metallic plate substrate could be used in place of the glass ceramic plate if the metallic plate is properly isolated from the film heating element by one exhibiting great resistance
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Schicht aus Prozellanemaille oder ähnlichem, so daß keine Gefahr für einen elektrischen Stromfluß beim Betrieb dieser modifizierten Platteneinheit auftritt.Layer of porcelain enamel or the like, so that there is no risk of electrical current flowing during operation modified disk unit occurs.
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Claims (1)
Muster eine einzelne Spirale ist mit einem ersten Endabschluß j der neben der Mitte des Filmheizelementes angeordnet ist und mit einem zweiten Endabschluß, der neben der äußersten Windung des Pilmheizelementes angeordnet ist. Ik. Surface heating unit according to claim k, characterized in that the spiral-shaped
The pattern is a single spiral with a first end junction j located near the center of the film heating element and with a second end junction juxtaposing the outermost turn of the pilm heating element.
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