Kochfeld mit Temperaturfühler Hob with temperature sensor
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kochfeld nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein entsprechendes Heizelement und ein geeignetes ElementThe present invention relates to a hob according to the preamble of claim 1 and a corresponding heating element and a suitable element
Ein derartiges Kochfeld ist bekannt aus der Druckschrift DE 37 03 768 C2, wobei eineSuch a hob is known from the publication DE 37 03 768 C2, one
Vorrichtung zum Erfassen der Temperatur einer mittels Heizwicklungen oder Halogenlampen aufgeheizten Glaskeramikplatte mit einem Temperatursensor offenbart ist Dieser gibt ein der Temperatur der Glaskeramik entsprechendes Signal für eine Regelschaltung ab Die Heizwicklungen oder die Halogenlampen sind im Innenraum eines topfartigen Isoliertragers angeordnet und erwarmen die Glaskeramikplatte über direkte Strahlung Der Rand des Isoliertragers liegt an der Unterseite der Glaskeramikplatte unter Federspannung an, und der Temperatursensor ist außerhalb des Innenraums des Isoliertragers, jedoch innerhalb des Heizelementes, angeordnet Der Temperatursensor steht weiterhin mit der Unterseite der Glaskeramikplatte in wärmeleitender Verbindung wobei der Temperatursensor in einer Aufnahme im Rand des Isoliertragers angeordnet ist Die Aufnahme ist in einem Abstand x zur Innenseite des Randes des Isoliertragers angeordnet, dessen minimaler Wert so gewählt ist, dass die beim Ein- und Ausschalten der Heizwicklungen oder der Halogenlampen entstehenden kurzzeitigen Temperaturanderungen nur einen vernachlassigbaren Einfluss auf den Temperatursensor haben Der maximale Wert des Abstandes x ist so gewählt, dass die durch die Wärmeleitfähigkeit der Glaskeramikplatte bedingte Verzögerung in der Regelcharaktenstik eine kleine Hysterese ergibt Als Abstand x haben sich Weiten von 3 mm bis 6 mm als vorteilhaft erwiesen Der Temperatursensor ist in die eingebrachte oder eingedruckte Aufnahme auf der Oberseite des Ansatzes, der in den innenraum des Isoliertragers ragt, eingebracht und steht mit der Unterseite der Glaskeramikplatte in wärmeleitender Verbindung Der Temperatursensor ist mittelbar unter Federspannung an der Unterseite der Glaskeramikplatte gehalten, um den Warmeubergangswiderstand zwischen der Glaskeramikplatte und dem Temperatursensor klein zu haltenDevice for detecting the temperature of a glass ceramic plate heated by means of heating coils or halogen lamps with a temperature sensor is disclosed.This sensor emits a signal corresponding to the temperature of the glass ceramic for a control circuit.The heating coils or the halogen lamps are arranged in the interior of a pot-like insulating support and heat the glass ceramic plate via direct radiation The edge of the insulating support rests on the underside of the glass ceramic plate under spring tension, and the temperature sensor is arranged outside the interior of the insulating support, but inside the heating element.The temperature sensor is still in a thermally conductive connection with the underside of the glass ceramic plate, the temperature sensor being in a receptacle in the edge of the Insulation carrier is arranged The receptacle is arranged at a distance x to the inside of the edge of the insulating carrier, the minimum value of which is selected so that when switching on and off The short-term temperature changes occurring in the heating coils or the halogen lamps have only a negligible influence on the temperature sensor.The maximum value of the distance x is chosen so that the delay in the control characteristics caused by the thermal conductivity of the glass ceramic plate results in a small hysteresis. The distance x has a width of 3 mm to 6 mm proven to be advantageous The temperature sensor is inserted in the inserted or printed receptacle on the top of the extension, which protrudes into the interior of the insulating support, and is in a heat-conducting connection with the underside of the glass ceramic plate. The temperature sensor is indirectly under spring tension on the Bottom of the glass ceramic plate held to keep the heat transfer resistance between the glass ceramic plate and the temperature sensor small
Weiterhin ist aus der Druckschrift EP 0 021 107 A1 ein Heizelement für eine Kocheinheit mit einem Temperaturfühler bekannt Um eine vollständige Beheizung der gesamten
Flache des Heizelementes beizubehalten und trotzdem den Temperaturfühler des Reglers eng an die Beheizung zu koppeln, wird ein Warmeubertragungselement in Form eines Bleches verwendet, das den beheizten Bereich teilweise überdeckend zwischen den Heizkörpern und der Glaskeramikplatte angeordnet ist, jedoch aus dem Heizelement herausragt und dort mit dem Temperaturfühler des Reglers in Verbindung steht DasFurthermore, from the document EP 0 021 107 A1 a heating element for a cooking unit with a temperature sensor is known in order to completely heat the entire To maintain the area of the heating element and still closely couple the temperature sensor of the controller to the heating, a heat transfer element in the form of a sheet is used, which is partially covered overlap the heated area between the radiators and the glass ceramic plate, but protrudes from the heating element and there with The temperature sensor of the controller is connected
Warmeubertragungselement ist auf dem Rand der die Beheizung tragenden Schale durch Festklemmen befestigt und liegt normalerweise an der Unterseite der Glaskeramikplatte an Von dem die Warme abfuhlenden Bereich des Warmeubertragungselementes ragt ein Aussenabschnitt nach aussen über den Rand des Heizelementes hinaus Er ist einstuckig mit dem vorgenannten Bereich ausgebildet, zu diesem im wesentlichen parallel, jedoch durch eine Abbiegung etwas nach unten versetzt, so dass der Aussenabschnitt nicht an der Unterseite der Glaskeramikplatte anliegt Die Fuhlerdose des Temperaturfühlers wird durch eine Druckfeder an die Unterseite der Warmeubertragungsflache des Warmeubertragungselementes angedruckt, die sich an einem die Fuhlerdose fuhrenden, an dem Außenabschnitt des Warmeubertragungselementes angebrachten Haltemechanismus abstutzt Es sind jedoch auch andere Fuhlerarten und -anbπngungen möglich So kann beispielsweise auch ein elektrischer NTC- oder PTC-Fuhler verwendet werden, der federnd angedruckt wird oder fest an dem Außenabschnitt des Warmeubertragungselementes angebracht ist Das Warmeubertragungselement kann gewunschtenfalls geerdet werden, wodurch einThe heat transfer element is fastened on the edge of the shell carrying the heating by clamping and is normally in contact with the underside of the glass ceramic plate. From the area of the heat transfer element that senses the heat, an outer section protrudes outward beyond the edge of the heating element. It is formed in one piece with the aforementioned area, essentially parallel to it, but offset slightly downwards by a bend so that the outer section does not rest on the underside of the glass ceramic plate.The sensor socket of the temperature sensor is pressed by a compression spring on the underside of the heat transfer surface of the heat transfer element, which is located on a sensor socket , supported on the outer section of the heat transfer element holding mechanism. However, other sensor types and connections are also possible. For example, an electrical NTC or PTC sensor can also be used that is spring-loaded rnd is printed or is fixedly attached to the outer portion of the heat transfer element. The heat transfer element can, if desired, be grounded, whereby a
Beruhrungsschutz vorliegtProtection against contact is present
Weiterhin ist aus der Druckschrift US 4,447,710 ein Glaskeramikkochfeld bekannt, bei dem im Randbereich des Heizelementes ein Isolationskorper angeordnet ist, auf dem ein Temperaturfühler, beispielsweise ein Thermoelement sitzt Das Thermoelement ist in einem guten thermischen Kontakt mit der Unterseite der Glaskeramikplatte mittels desFurthermore, from the document US 4,447,710 a glass ceramic hob is known, in which an insulation body is arranged in the edge region of the heating element, on which a temperature sensor, for example a thermocouple sits. The thermocouple is in good thermal contact with the underside of the glass ceramic plate by means of the
Isolationsblocks gehaltenIsolation blocks kept
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemaßes Kochfeld und ein entsprechendes Heizelement bereitzustellen, die eine gute Meßgenauigkeit aufweisenThe object of the present invention is to provide a generic hob and a corresponding heating element which have good measuring accuracy
Erfindungsgemaß ist dies dadurch erreicht, dass bei einem Kochfeld nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 der Temperaturfühler mittels eines wärmeleitenden
Elementes mit der Unterseite der Kochfeldplatte thermisch in Kontakt ist, und daß das Element und der Temperaturfühler mittels Isolationsmateπal abgeschirmt sind gegen die Wärmestrahlung des Heizmitteis Dadurch ist sichergestellt, dass durch die Mess- Anordnung eine Temperatur schnell und genau genug bestimmt wird, die etwa der einer oberhalb des Heizelementes auf der Kochfeldplatte abgestellten Bratpfanne entsprichtAccording to the invention, this is achieved in that in a hob according to the preamble of claim 1, the temperature sensor by means of a thermally conductive Elementes is thermally in contact with the underside of the hob plate, and that the element and the temperature sensor are shielded by means of insulation material from the heat radiation of the heating medium. This ensures that a temperature is determined quickly and precisely enough by the measuring arrangement, which is approximately one corresponds to the frying pan placed on the hob above the heating element
Auch ist gewährleistet, dass die Wärmeübertragung von der Bratpfanne bzw der Kochfeldplatte zum Temperaturfühler nicht auf den flachenmaßig sehr kleinen Temperaturfühler begrenzt istIt is also ensured that the heat transfer from the frying pan or the hob plate to the temperature sensor is not limited to the very small temperature sensor
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist der Flachenbereich A des Elementes, der mit der Unterseite der Kochfeldplatte thermisch in Kontakt steht etwa mindestens 5 mal, insbesondere etwa 10 mal großer ist als die Grundflache B des TemperaturfühlersAccording to a preferred embodiment, the area A of the element which is in thermal contact with the underside of the hob plate is approximately at least 5 times, in particular approximately 10 times larger than the base area B of the temperature sensor
Vorteilhafterweise betragt ein seitlicher Abstand a des Elementes zum Randbereich des Isolationsmateπals etwa 6 bis 12 mm, insbesondere etwa 8 mm Dieser Wert hat sich überraschender Weise ergeben, wenn einerseits die Abschirmung gegenüber der Wärmestrahlung des Heizmitteis des Heizelementes ausreichend groß sein soll, und wenn andererseits die Ankopplung des Warmeleitelementes an die durch die Wärmestrahlung beheizte Kochfeldplatte ausreichend gut sein sollAdvantageously, a lateral distance a of the element from the edge region of the insulation material is about 6 to 12 mm, in particular about 8 mm. This value has surprisingly been obtained if, on the one hand, the shield against the heat radiation from the heating element of the heating element is to be sufficiently large, and on the other hand, the Coupling of the heat conducting element to the cooktop plate heated by the heat radiation should be sufficiently good
Um über die Betriebdauer des Heizelementes messtechnisch definierte und gleichbleibende Verhaltnisse bereitstellen zu können, ist der Temperaturfühler an dem Element befestigt, insbesondere in das Element gegossen an diesem befestigtIn order to be able to provide conditions which are defined by measurement technology and remain constant over the operating time of the heating element, the temperature sensor is fastened to the element, in particular cast into the element and fastened to it
Um das Element schnell und fehlerfrei montieren zu können, ist vorgesehen, dass das Warmeleitungselement im Bereich der Außenumfangswand des Heizelementes bzw des Isoliertragers direkt oder unter Zuhilfenahme eines Zwischenmontageteiles befestigt, insbesondere verschraubt ist Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Zwischenmontageteil im Bodenbereich des Heizelementes befestigt ist und sich in denIn order to be able to assemble the element quickly and without errors, it is provided that the heat conduction element is fastened, in particular screwed, directly or with the aid of an intermediate assembly part in the area of the outer peripheral wall of the heating element or the insulating support. In particular, it can be provided that the intermediate assembly part is fastened in the bottom area of the heating element and is in the
Bereich der Außenumfangswand des Heizelementes erstreckt, in dem das Element wiederum mit dem Zwischenmontageteil verschraubt ist Um den Anpressdruck bzw. die Anpressflache des Elementes und damit unter anderem die thermische Ankopplung des Elementes an die Unterseite der Kochfeldplatte gut einstellen zu können, kann das
Element an der Außenumfangswand des Heizelementes in verschiedenen Hohen anschraubbar seinExtends the area of the outer peripheral wall of the heating element, in which the element is in turn screwed to the intermediate assembly part. In order to be able to set the contact pressure or the contact surface of the element and thus, among other things, the thermal coupling of the element to the underside of the hob plate, this can be done well Element can be screwed to the outer peripheral wall of the heating element in different heights
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist der Temperaturfühler an der Unterseite des Elementes befestigt Dadurch kann zum einen eine große plane Auflageflache zur Verbesserung der Warmeleitung von der Unterseite der Glaskeramikplatte zumAccording to a preferred embodiment, the temperature sensor is attached to the underside of the element. On the one hand, this allows a large, flat contact surface to improve the heat conduction from the underside of the glass ceramic plate
Temperaturfühler realisiert werden Zum anderen ist der Temperaturfühler durch das flachenmaßig größere Element im Montageprozeß, z B beim Herunterfallen der Einheit Element/Temperaturfühler, besser mechanisch geschütztOn the other hand, the temperature sensor is better mechanically protected due to the flat, larger element in the assembly process, for example when the element / temperature sensor unit falls down
Zur Vereinfachung der Montage kann das Element einen Aufnahmeabschnitt für den Temperaturfühler und einen Montageabschnitt für die Befestigung des Elementes, insbesondere im Heizelement, aufweisen, wobei der Aufnahmeabschnitt radial seitlich versetzt zum Montageabschnitt liegt Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn der Temperaturfühler in unmittelbarer Nahe eines bei dem Heizelement vorhandenen Temperaturbegrenzers montiert werden soll Durch den Temperaturbegrenzer ist nämlich der Montageplatz im Bereich der Außenumfangswand des Heizelementes beschrankt, andererseits ist es jedoch gunstig, wenn die verschiedenen elektrischen Anschlüsse des Temperaturbegrenzers und des Temperaturfühlers so nahe wie sicherheitstechnisch erlaubt beieinander hegenTo simplify assembly, the element can have a receiving section for the temperature sensor and a mounting section for fastening the element, in particular in the heating element, the receiving section being offset radially laterally to the mounting section.This is particularly important if the temperature sensor is in the immediate vicinity of a Existing temperature limiter to be installed on the heating element Because the temperature limiter limits the mounting space in the area of the outer circumferential wall of the heating element, on the other hand, it is advantageous if the various electrical connections of the temperature limiter and the temperature sensor are as close as possible for safety reasons
Vorteilhafterweise ist das Element zumindest zweiteilig ausgebildet. Ein Aufnahmeteil für den Temperaturfühler besteht dabei aus einen weicheren Material, um den Aufnahmeteil anwendungs- und sicherheitstechnisch spezifisch optimal geometrisch umformen zu können Der Rest des Elementes kann aus einem anderen Material bestehen, wobei insbesondere ein Federmatenal geeignet ist, um das Element definiert an die Unterseite der Glaskeramikplatte andrucken zu könnenThe element is advantageously formed at least in two parts. A receiving part for the temperature sensor consists of a softer material so that the receiving part can be optimally geometrically shaped in terms of application and safety technology. The rest of the element can consist of a different material, with a spring material being particularly suitable for defining the element on the underside to be able to print on the glass ceramic plate
Fertigungs- und montagetechnisch besonders gunstig ist es, wenn das Element alsManufacturing and assembly technology, it is particularly favorable if the element as
Torsionsfeder ausgebildet ist, wobei der Torsionsbereich des Federelementes im wesentlichen außerhalb des Heizelementes und damit in einem kuhleren Bereich vorgesehen ist
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist das Element elektrisch leitfahig ausgebildet sowie geerdet, um um bei einfachem Aufbau den Sicherheitsvorschriften optimal zu genügenTorsion spring is formed, wherein the torsion area of the spring element is provided essentially outside the heating element and thus in a cooler area According to a preferred embodiment, the element is designed to be electrically conductive and grounded in order to optimally meet the safety regulations with a simple structure
Zur Vereinfachung der Montage und insbesondere zur Zugentlastung sind die elektrischen Leitungen des Temperaturfühlers mit einem ersten Anschlussabschnitt desTo simplify installation and in particular to relieve strain, the electrical lines of the temperature sensor are connected to a first connection section of the
Elementes oder einem dort montierten Anschlussstuck verbunden Entsprechend kann auch das Element einen zweiten Anschlussabschπitt aufweisen, an dem eine Erdungsleitung des Elementes angeschlossen istElement or a connection piece mounted there, the element can accordingly also have a second connection section, to which an earth line of the element is connected
Nachfolgend sind anhand schematischer Darstellungen drei Ausfuhrungsbeispiele des erfindungsgemaßen Kochfeldes und Heizelementes bzw Elementes für das Heizelement beschrieben Es zeigenThree exemplary embodiments of the hob and heating element or element for the heating element according to the invention are described below with the aid of schematic representations
Fig 1 in einer Schnittdarstellung im wesentlichen entlang der Linie l-l in Fig 2 das Kochfeld mit einem Heizelement gemäß dem ersten Ausfuhrungsbeispiel,1 is a sectional view substantially along the line l-l in FIG. 2, the hob with a heating element according to the first exemplary embodiment,
Fig 2 in einer perspektivischen Ansicht von oben das Heizelement alleine gemäß dem ersten Ausfuhrungsbeispiel,2 is a perspective view from above of the heating element alone according to the first exemplary embodiment,
Fig 3 in vergrößertem Maßstab in einer perspektivischen Ansicht von unten das Warmeleitelement aus Fig 1 und Fig 2 ohne den Temperaturfühler,3 on an enlarged scale in a perspective view from below the heat conducting element from FIG. 1 and FIG. 2 without the temperature sensor,
Fig 4 stark vereinfacht in einer Schnittdarstellung abschnittsweise das Heizelement mit dem Warmeleitelement gemäß dem zweiten Ausfuhrungsbeispiel,4 is a greatly simplified sectional view of the heating element with the heat-conducting element according to the second exemplary embodiment,
Fig 5 in einer Ansicht von oben abschnittsweise das Heizelement mit dem Warmeleitelement gemäß dem dritten Ausfuhrungsbeispiel, und5 shows a section from above of the heating element with the heat conducting element according to the third exemplary embodiment, and
Fig 6 ein Blockschaltbild des erfindungsgemaßen Kochfeldes6 shows a block diagram of the hob according to the invention
Ein Kochfeld 1 weist eine Kochfeldplatte 3, insbesondere aus Glaskeramik, auf (Fig 1 ) Unterhalb der Kochfeldplatte 3 sind in an sich bekannter Weise verschiedene
Heizelemente 5 des Kochfeldes vorgesehen, die in bekannter Weise an die Unterseite der Kochfeldplatte 3 gedruckt sind (nicht gezeigt) Im Bereich des Heizelementes 5 ist die Kochfeldplatte 3 an ihrer Oberseite üblicherweise entsprechend dekoriert In diesem beheizten Bereich ist ein Kochgefaß 6 abstellbar Der Boden des Kochgefaßes 6 liegt im kalten Zustand häufig nur im Randbereich des Heizelementes 5 in einer Ringflache auf der Kochfeldplatte 3 auf, wahrend im zentralen Restbereich der Topfboden durch einen Luftspalt von der Platte beabstandet ist (Fig 1 ) Im erwärmten Zustand verringert sich dieser Luftspalt oder wird idealerweise zu annähernd Null durch die bekannte thermisch bedingte Bewegung des Topfbodens Das Heizelement 5 besitzt einen napfartigen Blechtopf 7 in dem eine kreisscheibenformige Isolationsplatte 9 hegt Weiterhin sind innerhalb des Blechtopfes 7 auf der Isolationsplatte 9 ein innerer Isolationsπng 1 1 sowie ein äußerer Isolationsring 13 entsprechend einer Zweikreis-Heizungsanordnung vorgesehen Dadurch ist der Innenraum des Heizelementes 5 in einen inneren und einen äußeren Heizbereich getrennt in dem sich jeweils ein Bandheizleiter 15 erstreckt (Fig 1 , Fig 2) In an sich bekannter Weise ist im Bereich der Außenumfangswand desA cooktop 1 has a cooktop plate 3, in particular made of glass ceramic (FIG. 1). Below the cooktop plate 3 there are various types known per se Heating elements 5 of the cooktop are provided, which are printed in a known manner on the underside of the cooktop plate 3 (not shown). In the area of the heating element 5, the cooktop plate 3 is usually appropriately decorated on the top side. In this heated area, a cooking vessel 6 can be placed. The bottom of the cooking vessel 6 in the cold state is often only in the ring area of the heating element 5 in an annular surface on the hob plate 3, while in the central remaining area the pan base is spaced from the plate by an air gap (FIG. 1). In the heated state, this air gap decreases or ideally becomes almost zero due to the known thermally induced movement of the pot bottom. The heating element 5 has a cup-like tin pot 7 in which a circular disk-shaped insulation plate 9 is located. Furthermore, inside the tin pot 7 on the insulation plate 9 there is an inner insulation ring 11 and an outer insulation ring 13 corresponding to a two Circular heating arrangement is provided. As a result, the interior of the heating element 5 is separated into an inner and an outer heating area, in each of which a strip heating conductor 15 extends (FIG. 1, FIG. 2). In a manner known per se, in the area of the outer peripheral wall
Blechtopfes 7 ein Heizleiteranschlussteil 17 befestigt, das einerseits leitend verbunden ist mit den Bandheizleitern 15 und andererseits an nicht gezeigte elektrische Versorgungsleitungen des Kochfeldes 1 anschließbar ist (Fig 2) Das Heizelement 5 weist weiterhin einen an sich bekannten Temperaturbegrenzer 19 auf, dessen Stab sich quer über den beheizten Bereich des Heizelementes erstreckt Der Anschlussblock desTin pot 7 attached to a heating conductor connection part 17, which is conductively connected on the one hand to the band heating conductors 15 and on the other hand can be connected to electrical supply lines (not shown) of the hob 1 (FIG. 2). The heating element 5 also has a temperature limiter 19 known per se, the rod of which extends across extends the heated area of the heating element
Temperaturbegrenzers 19 besitzt die bekannten und üblichen, seitlich ausgestellten Kontaktflachsteckstifte zum Anschluß an die Spannungsversorgungsleitung bzw an das Heizleiteranschlußteil 17 des Heizelementes 5 Zwischen dem inneren Isolationsring und dem äußeren Isolationsring 13 ist im Bereich des Temperaturbegrenzers 19 ein Iso- lationsblock 21 angeordnet Dieser kann dazu dienen, den Temperaturbegrenzer 19 imTemperature limiter 19 has the known and customary, laterally flared contact pins for connection to the voltage supply line or to the heating conductor connection part 17 of the heating element 5. An insulation block 21 is arranged in the area of the temperature limiter 19 between the inner insulation ring and the outer insulation ring 13. the temperature limiter 19 in
Bereich von unterhalb des Isolationsblocks 21 geführten Abschnitten des Bandheizleiters 15 thermisch gegen diese abzuschirmen In den Randbereich des Isolationsblocks 21 ist in dessen Oberseite eine Aufnahmevertiefung 23 gefräst In dieser ist ein Warmeleitelement 25 mit seiner Elementenhaube 27 angeordnet (Fig 1 , 2, 3) Dabei ist zu beachten, das die Haube 27 nicht unmittelbar auf dem Boden der Vertiefung 23 aufsitzt, damit die Haube 27 bei einem Schlag auf die Kochfeldplatte 3 geringfügig nachgeben kann Dadurch kann eine Beschädigung oder einen Bruch der Platte 3 vermieden werden, insbesondere wenn sie aus Glas- oder Glaskeramikmateπal ist
In den durch die Elementenhaube 27 gebildeten Aufnahmeraum ist mittels eines temperaturbeständigen und wärmeleitenden Keramikklebers 28 als Temperaturfühler 29 ein PT- 500-Meßfuhler mit seinen Fuhlerleitungen 30 eingebettet und dadurch befestigt und gefuhrt Das Material der Elementenhaube 27 ist X7-Stahl und die Haube 27 ist dazu als Biegeteil ausgeführt Das Haubenmatenal muss ausreichend guteShield the area from underneath the insulation block 21 sections of the band heating conductor 15 thermally against them. In the edge region of the insulation block 21, a receiving recess 23 is milled in the upper side thereof. A heat conducting element 25 with its element hood 27 is arranged in it (FIGS. 1, 2, 3) It should be noted that the hood 27 does not sit directly on the bottom of the recess 23, so that the hood 27 can yield slightly when the hob plate 3 is hit. Damage or breakage of the plate 3 can be avoided, especially if it is made of glass. or glass ceramic material In the receiving space formed by the element cover 27, a PT-500 sensor with its sensor lines 30 is embedded and thereby fastened and guided by means of a temperature-resistant and heat-conductive ceramic adhesive 28 as the temperature sensor 29. The material of the element cover 27 is X7 steel and the cover 27 is for this purpose executed as a bent part The hood material must be sufficiently good
Warmeleitungseigenschaften aufweisen, muss gut verformbar sein, wie nachfolgend erläutert ist, jedoch im gesamten Temperaturbereich von bis zu 350 - 400°C ausreichend mechanisch stabil und seine Eigenschaften auch bei diesen Temperaturen beibehalten Von dem als Deckwand dienenden Abschnitt der Elementenhaube 27 sind zwei Seitenwande 31 im wesentlichen rechtwinklig nach unten abgebogen (Fig 3) Ebenfalls rechtwinklig zu den Seltenwanden 31 abgebogen begrenzen Bodenwande 33 einen schlitzförmig geöffneten Boden der Elementenhaube 27 Stirnseitig ist der Aufnahmeraum der Haube durch eine rechtwinklig von der Deckwand abgebogene Stirnwand 35 verschlossen Durch die haubeπformige Ausbildung des Elementes 25 ist sichergestellt, dass die sicherheitstechnisch vorgeschriebene Luft- und Kriechstrecke zum spannungsführenden Temperaturfühler 29 im Falle eines Bruches der Kochfeldplatte 3 eingehalten ist, ohne die Grundflache des Elementes 25 bzw der Haube 27 und damit des Isolationsblockes 21 allzu groß gestalten zu müssen Genauere Ausfuhrungen zur geometrischen Gestaltung und Anordnung des Temperaturfühlers 29, des Elementes 25 und des Isolationsblockes 21 werden im Zusammenhang mit der Beschreibung des inHave heat conduction properties, must be easy to deform, as explained below, but sufficiently mechanically stable in the entire temperature range of up to 350 - 400 ° C and maintain its properties even at these temperatures. Two side walls 31 are in the section of the element hood 27 serving as the top wall essentially bent downwards at right angles (FIG. 3), also bent at right angles to the rare walls 31, bottom walls 33 delimit a slot-shaped open bottom of the element hood 27 on the face side, the receiving space of the hood is closed by a front wall 35 bent at right angles from the top wall. The hood-shaped design of the element 25 is ensures that the safety-related air and creepage distance to the live temperature sensor 29 is observed in the event of a break in the hob plate 3 without the base surface of the element 25 or the hood 27 and thus the insulation block 21 a To have to design too large More precise designs for the geometric design and arrangement of the temperature sensor 29, the element 25 and the insulation block 21 are described in connection with the description of the in
Fig 5 skizzierten dritten Ausfuhrungsbeispiels gemacht Die Haube 27 ist mit einem im wesentlichen L-formig ausgebildeten Haubentrager 37 aus Stahl fest verbunden, vorzugsweise verschweißt Dazu sitzt die Elementenhaube 27 auf einem Verbindungsabschnitt 39 des Haubentragers 37 (Fig 3) Dadurch ist die Deckwand der Elementenhaube 27 leicht erhöht gegenüber der Oberseite des Haubentragers 37 angeordnet und definiert und begrenzt einen Flachenbereich A, in dem das Element 25 an der Unterseite des Kochfeldplatte 3 wärmeleitend anliegt (Fig 1 , 2, 5) Durch die überlappende Verbindung von Haube 27 und Haubentrager 37 ist zudem die Stabilität der Verbindung erhöht Wahrend der Haubentrager 37 aus 0,8 mm starken Material besteht, um für die nachfolgend beschriebenen Erdungs-Steckanschlusse vorschriftsgerecht geeignet zu sein, besteht die Elementenhaube 27 aus dünnerem Material, was deren Umformung zusätzlich vereinfacht
Der Haubentrager 37 geht in einem Federabschnitt 41 in einen Montageabschnitt 43 über (Fig 2, 3) Dabei ist der Federabschnitt 41 im wesentlichen außerhalb des beheizten Bereiches des Heizelementes 5 bzw des äußeren Isolationsnnges 13 angeordnet Der Montageabschnitt 43 des Haubentragers 37 besitzt eine rechtwinklig nach unten abge- bogene Montageplatte 45 mit Montageoffnungen 47 Durch die Montageoffnungen 47 kann das Warmeleitelement 25 hohenmaßig einstellbar über ein Zwischenmontageteil 48 an der Außenumfangswand des Blechtopfes 7 befestigt werden (Fig 2) Dazu ist vorgesehen, dass das Zwischenmontageteil 48 einerseits an der Unterseite des Blechtopfes 7 in dessen Boden verschraubt ist (nicht gezeigt) Dieses Teil 48 erstreckt sich etwa L-formig von dem Boden des Heizelementes bis zu seiner Seitenwand 7 Im5 sketched third exemplary embodiment made. The hood 27 is firmly connected to an essentially L-shaped hood support 37 made of steel, preferably welded. For this purpose, the element hood 27 is seated on a connecting section 39 of the hood carrier 37 (FIG. 3). This makes the cover wall of the element hood 27 arranged slightly higher than the top of the hood support 37 and defines and delimits a flat area A, in which the element 25 rests on the underside of the hob plate 3 in a heat-conducting manner (FIGS. 1, 2, 5). The overlapping connection of the hood 27 and the hood support 37 also means the stability of the connection increases. While the hood support 37 is made of 0.8 mm thick material in order to be suitable for the earthing plug connections described below, the element hood 27 is made of thinner material, which further simplifies its shaping The hood bracket 37 merges into a mounting section 43 in a spring section 41 (FIGS. 2, 3). The spring section 41 is arranged essentially outside of the heated area of the heating element 5 or the outer insulation neck 13. The mounting section 43 of the hood bracket 37 has a downward angle Bent mounting plate 45 with mounting openings 47 Through the mounting openings 47, the heat-conducting element 25 can be attached in a highly adjustable manner via an intermediate mounting part 48 to the outer peripheral wall of the tin pot 7 (FIG. 2). For this purpose, it is provided that the intermediate mounting part 48 on the one hand on the underside of the tin pot 7 in whose bottom is screwed (not shown) This part 48 extends approximately L-shaped from the bottom of the heating element to its side wall 7 Im
Seitenwandbereich ist dann das Warmeleitelement 25 mit dem Zwischenmontageteil 48 verschraubt und so hohenmaßig die Lage des Warmeleitelementes 25 definiert festlegbar So können aufwendige Verschraubungsoffnungen in der Seitenwand des Blechtopfes 7 entfallen und die bereits bodenseitig im Blechtopf stets vorhandenen Offnungen können genutzt werden Alternativ kann das Warmeleitelement 25 jedoch auch im Bereich der Montageoffnungen 47 mit der Aussenwand des Blechtopfes 7 verschraubt sein Weiterhin kann in den Montageoffnungen 47 ein Anschlussteil befestigt werden (nicht gezeigt), mit dem einerseits die elektrischen Fuhlerleitungen 30 des Temperaturfühlers 29 verbindbar, z B ansteckbar, sind und an dem andererseits elektrische Verbindungsleitungen einer Steuereinheit 101 (Fig 6) des Kochfeldes 1 angeschlossen sind Dadurch ist eine sichere Zugentlastung für die Fuhlerleitungen 30 bereitgestellt Durch das Anschlussteil ist weiterhin sicherzustellen, dass die elektrischen Anschlüsse des PT-Temperaturfuhlers 29 gegenüber Masse bzw dem geerdeten Haubentrager 37 isoliert werden Der Temperaturfühler und die Fuhlerleitungen 30 sind über ihre gesamt Lange von dem Warmeleitelement 25 deckseitig abgedeckt Zur besseren Fuhrung der Leitungen 30 können diese an der Unterseite des Elementes 25 im Bereich des Haubentragers 37 angeklebt und/oder durch am Trager 37 ausgebildete Fuhrungselemente gehalten sein Weiterhin weist die Montageplatte 45 einen Flachstift 49 auf, an dem eine Erdungsleitung 51 bzw deren genormter AMP-Stecker des Kochfeldes unmittelbar ansteckbar ist Dadurch ist das Warmeleitelement 25 aufThe heat-conducting element 25 is then screwed to the intermediate mounting part 48 in the side wall area and the position of the heat-conducting element 25 can be defined to a high degree. This eliminates the need for complex screw openings in the side wall of the tin pot 7 and the openings that are always present on the bottom in the tin pot can be used as an alternative. However, the heat-conducting element 25 can be used can also be screwed to the outer wall of the tin pot 7 in the area of the mounting openings 47. Furthermore, a connection part can be fastened in the mounting openings 47 (not shown), with which the electrical sensor lines 30 of the temperature sensor 29 can be connected, for example plugged in, and on the other electrical connecting lines of a control unit 101 (FIG. 6) of the cooktop 1 are connected. This provides a secure strain relief for the sensor lines 30. The connecting part also has to ensure that the electrical connections de s PT temperature sensor 29 can be insulated from ground or from the grounded hood support 37. The temperature sensor and the sensor lines 30 are covered over their entire length by the heat-conducting element 25 on the top side. For better guidance of the lines 30, these can be guided on the underside of the element 25 in the area of the hood support 37 be glued and / or held by guide elements formed on the carrier 37. Furthermore, the mounting plate 45 has a flat pin 49, to which a grounding line 51 or its standardized AMP plug of the hob can be plugged on directly. As a result, the heat conducting element 25 is on
Massepoteπtial gelegt Dabei ist sicherzustellen, dass der ohmsche Widerstand des Elementes 25 bei einem Wert von 0, 1 Ohn oder weniger hegt, um einer Dauerstrombelastung von mindestens 25 A standhalten zu können Weiterhin darf das
Warmeleitelement 25 auch nicht zu steif ausgeführt sein, um bei mechanischer Belastung bzw Bewegung der Kochfeldplatte 3 geeignet nachgeben zu können Andernfalls waren durch ein zu steifes Anliegen des Elementes 25 bzw der Elementenhaube 27 an der Kochfeldplatte 3 Kochplatten-Abplatzer an der Unterseite der Platte 3 oder gegebenenfalls auch deren Bruch zu befurchten Weiterhin ist zu beachten, dass eineGround potential must be ensured that the ohmic resistance of element 25 has a value of 0.1 or less in order to withstand a continuous current load of at least 25 A The heat-conducting element 25 should also not be too stiff in order to be able to yield in a suitable manner under mechanical load or movement of the hob plate 3. Otherwise, due to the element 25 or the element hood 27 being too rigidly attached to the hob plate 3, flaked-off chips on the underside of the plate 3 or if necessary, also to fear their breakage
Verbesserung der Warmeleitung von der Unterseite der Kochfeldplatte 3 zum Warmeleitelement 25 zu erreichen ist, wenn die Zwischenräume zwischen den an der Unterseite von Glaskeramikplatte ausgebildeten Noppen mit einer wärmeleitenden Paste bzw einem geeigneten Kleber ausgefüllt werdenImprovement of the heat conduction from the underside of the hob plate 3 to the heat conducting element 25 can be achieved if the spaces between the knobs formed on the underside of the glass ceramic plate are filled with a heat-conducting paste or a suitable adhesive
Bei dem Kochfeld bzw dem Heizelement gemäß dem zweiten Ausfuhrungsbeispiel sind aus Vereinfachungsgrunden soweit möglich dieselben Bezugszeichen wie bei der Beschreibung des ersten Ausfuhrungsbeispiels verwendet In Fig 4 ist abschnittsweise in einer Schnittdarstellung quer zur Langserstreckung des Elementes und damit etwa senkrecht zur Linie l-l in Fig 2 der Bereich des Kochfeldes gezeigt, in dem der Temperturfuhler 29 zusammen mit einem Warmeleitelement 75 im Bereich desIn the hob or the heating element according to the second exemplary embodiment, for reasons of simplification, the same reference numerals are used as possible as in the description of the first exemplary embodiment. In FIG. 4, the area is shown in sections in a sectional representation transverse to the longitudinal extension of the element and thus approximately perpendicular to line II in FIG. 2 shown the hob, in which the temperature sensor 29 together with a heat-conducting element 75 in the area of
Isolationsblocks 21 ähnlich dem ersten Ausfuhrungsbeispiel angeordnet ist Im Unterschied zum ersten Ausfuhrungsbeispiel weist das Warmeleitelement 25 keine Elementenhaube, sondern eine Elementenschale 77 auf Diese Elementenschale ist ebenfalls in einer geeigneten Aufnahmevertiefung 23 des Isolationsblockes 21 angeordnet Die Isolationsschale hegt in ihren Randbereichen in einer Ringflache unmittelbar an der Unterseite der Glaskeramikplatte 3 an und steht dadurch mit ihr in wärmeleitender Verbindung In der Elementenschale 77 ist der Temperaturfühler 29 angeordnet, wobei die Schale zusätzlich durch eine Warmeleitpaste gefüllt ist Das nicht naher gezeigte Warmeleitelement 75 konnte ansonsten wie das Warmeleitelement 25 des ersten Ausfuhrungsbeispieles ausgeformt sein Aus sicherheitstechnischen Gründen ist der Temperaturfühler 29 jedoch mit einer Schutzkleinspannung betrieben oder übertragt sein Messsignal beruhrungslos aus dem HeizelementInsulation block 21 is arranged similarly to the first exemplary embodiment In contrast to the first exemplary embodiment, the heat-conducting element 25 does not have an element hood, but an element shell 77.This element shell is also arranged in a suitable receiving recess 23 of the insulation block 21. The insulation shell lies in an annular area in its edge areas directly on the The underside of the glass ceramic plate 3 is in contact with it in a heat-conducting connection. The temperature sensor 29 is arranged in the element shell 77, the shell being additionally filled with a heat-conducting paste. The heat-conducting element 75, not shown in more detail, could otherwise be shaped like the heat-conducting element 25 of the first exemplary embodiment For safety reasons, however, the temperature sensor 29 is operated with a protective extra-low voltage or transmits its measurement signal without contact from the heating element
Gemäß dem dritten Ausfuhrungsbeispiel nach Fig 5 weist das beispielsweise haubenformig gestaltete Warmeleitelement 85 eine Elementenhaube 87 auf, die der des ersten Ausfuhrungsbeispieles entspricht Im Unterschied zum ersten Ausfuhrungsbeispiel ist ein Montageabschnitt 89 des Haubentragers 37 jedoch nicht seitlich radial versetzt
zum Aufnahmeabschnitt der Elementenhaube 87 angeordnet Vielmehr erstreckt sich der Montageabschnitt 89 in Verlängerung der Elementenhaube 87 radial unversetzt entlang der Außenwand des Blechtopfes 7 senkrecht nach unten In Fig 5 ist schematisiert dargestellt, in welchem Flachenbereich A das Warmeleitelement 85 thermisch in Kontakt steht mit der Unterseite der Kochfeldplatte 3 Die Große der Flache betragt dabei etwa 50 bis 100 mm2 Auch ist dargestellt, dass die Kontaktflache A ungefähr etwa 10 mal großer ist als eine Grundflache B des Temperaturfühlers 29 Dadurch ist unter anderem sichergestellt, dass die Temperatur an der Unterseite der Kochfeldplatte durch den Temperaturfühler nicht quasi punktformig, sondern über einen größeren Flachenbereich integrierend ermittelt wird Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil der jeweiligeAccording to the third exemplary embodiment according to FIG. 5, the heat-conducting element 85, for example in the form of a hood, has an element hood 87 which corresponds to that of the first exemplary embodiment. In contrast to the first exemplary embodiment, an assembly section 89 of the hood carrier 37 is not laterally offset radially to the receiving section of the element hood 87 rather, the mounting section 89 extends in the extension of the element hood 87 radially without offset along the outer wall of the tin pot 7 vertically downward. FIG. 5 schematically shows the area A in which the heat conducting element 85 is thermally in contact with the underside of the Hob plate 3 The size of the surface is approximately 50 to 100 mm 2. It is also shown that the contact surface A is approximately 10 times larger than a base surface B of the temperature sensor 29. This ensures, among other things, that the temperature on the underside of the hob plate passes through the temperature sensor is not determined in a quasi-punctiform manner, but integrally over a larger area. This is particularly important because the respective one
Pfannendurchmesser und dessen Bodenbeschaffenheit nicht genau bekannt sind und zusätzlich von Pfannentyp zu Pfannentyp schwanken können Ein seitlicher Mindest- Abstand a des Elementes 85 zum Randbereich des Isolationsmateπals 21 betragt etwa 8 mm Dadurch ist eine optimale Geometrie bereitgestellt, die folgende Vorteile für die genaue Regelung der Heizleistung bzw der Temperatur insbesondere bei Bratvorgangen in auf der Kochfeldplatte 3 abgestellten Pfannen 6 aufweist. Der Temperaturfühler 29 und die Elementenhaube 27 sind durch den Isolationsblock 21 zum einen ausreichend gegen die von dem Bandheizleiter 15 ausgehende Wärmestrahlung abgeschirmt Zum anderen ist der Isolationsblock noch klein genug, um beim Heizen bzw Braten eine nachteilige Abschattung des Kochgefaßbodens 6 und eine dadurch verursachte unerwünscht ungleichmäßige Warmeverteilung im Pfannenboden vermeiden zu können Insbesondere ist das Warmeleitelement 25 noch ausreichend gut thermisch an den Bereich der Kochfeldplatte angekoppelt, der unmittelbar durch die Wärmestrahlung des Heizmitteis 15 erhitzt wird Dies ist zudem beim ersten und beim dritten Ausfuhrungsbeispiel erreicht, wobei zugleich der Temperaturfühler 29 gegenüber der Kochfeldplatte 3 durch ein geerdetes Schutzelement 27 unter Beachtung der vorschnftsgemaß geforderten 4- bzw 8 mm-Kπech- und Luftstrecke abgedeckt ist Auch ist durch die Vergrößerung der mit der Unterseite der Kochfeldplatte 3 thermisch in Kontakt stehenden Flache erreicht, das trotz aller Montagetoleranzen ein ausreichend guter Warmekontakt zwischen dem flachenmaßig kleineren Temperaturfühler und der Kochfeldplatte 3 hergestellt ist Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn eine an der Unterseite genoppte Glaskeramik- Kochfeldplatte 3 verwendet wird, deren Noppengeometrie in der Größenordnung des Temperaturfühlers 29 hegt Obige Aussagen zur Gestaltung der Geometrien, Abstände
und Größenverhaltnisse gelten für alle drei Ausfuhrungsbeispiele. Gegebenfalls wird die Messfläche A durch einen Hochtemperaturschmierstoff an die Kochfeldplattenunterseite, die insbesondere aus Glaskeramikmatenal besteht, angekoppelt, um einen verbesserten Wärmeübergang und bei Schlagbelastung eine verbesserte Dämpfung zu erzielen.Pan diameter and its bottom condition are not exactly known and can also vary from pan type to pan type. A lateral minimum distance a of the element 85 to the edge area of the insulation material 21 is approximately 8 mm. This provides an optimal geometry, which has the following advantages for the precise regulation of the heating power or the temperature, especially during roasting in pans 6 placed on the hob 3. The temperature sensor 29 and the element cover 27 are adequately shielded by the insulation block 21, on the one hand, against the thermal radiation emanating from the band heating conductor 15, on the other hand, the insulation block is still small enough to cause disadvantageous shading of the cooking vessel base 6 during heating or roasting, and an undesirably uneven effect caused thereby To be able to avoid heat distribution in the pan base In particular, the heat-conducting element 25 is still sufficiently thermally coupled to the area of the hob that is heated directly by the heat radiation from the heating means 15. This is also achieved in the first and in the third exemplary embodiment, the temperature sensor 29 at the same time compared to that Hob 3 is covered by a grounded protective element 27, taking into account the 4 or 8 mm gap and air gap required according to the prerequisites standing surface achieved that despite all assembly tolerances, a sufficiently good thermal contact is established between the flat-sized, smaller temperature sensor and the hob plate 3. This is particularly important if a nubbed glass ceramic hob plate 3 is used, the knob geometry of which is in the order of the temperature sensor 29 maintains the above statements on the design of the geometries, distances and size ratios apply to all three exemplary embodiments. If necessary, the measuring surface A is coupled by a high-temperature lubricant to the underside of the cooktop, which consists in particular of glass ceramic material, in order to achieve an improved heat transfer and an improved damping under impact load.
In Fig 6 ist schematisiert ein Blockschaltbild dargestellt, das die wichtigsten Komponenten des Kochfeldes zeigt. Die Steuereinheit 101 regelt die Heizleistung des Bandheizleiters 15 entsprechend den Messwerten des Temperaturfühlers 29 auf den durch eine Eingabeeinheit 103 vorgegebenen Soll-Wert. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass beim Braten ein Anbrennen nahezu ausgeschlossen ist.
A block diagram is shown schematically in FIG. 6, which shows the most important components of the hob. The control unit 101 regulates the heating power of the strip heating conductor 15 in accordance with the measured values of the temperature sensor 29 to the desired value specified by an input unit 103. In this way it can be achieved in particular that scorching is almost impossible during roasting.