DE102011055931A1

DE102011055931A1 - Heizelement

Info

Publication number: DE102011055931A1
Application number: DE102011055931A
Authority: DE
Inventors: Martin Taplan; Sascha Backes
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-06-06
Also published as: US9170026B2; FR2983564A1; US20130327760A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizelement (10) mit zumindest einer flächigen elektrischen Heizeinrichtung zum Heizen zumindest eines an einer Seite der Heizeinrichtung befindlichen Raumbereichs. Die Heizeinrichtung weist eine Kontaktierungseinrichtung zur Verbindung mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung eines Backund Bratofens auf. Die Kontaktierungseinrichtung ist zur alternativen Verbindung mit einer zum Back- und Bratofen externen Elektronikeinrichtung (41) ausgebildet. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Anordnung des Heizelements (10) mit einer zum Back- und Bratofen externen Elektronikeinrichtung (41).

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizelement mit zumindest einer flächigen elektrischen Heizeinrichtung zum Heizen zumindest eines an einer Seite der Heizeinrichtung befindlichen Raumbereichs, wobei die Heizeinrichtung eine Kontaktierungseinrichtung zur Verbindung mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung eines Backund Bratofens aufweist und die Heizeinrichtung einen Backraumteiler zum Einsetzen in den Backraum des Back- und Bratofen und zum Aufteilen des Backraumes in zwei Raumbereiche bildet.
Aus der DE 42 17 545 A1 ist ein elektrischer Back- und Bratofen mit einem durch eine Tür verschließbaren Backraum bekannt, der durch eine horizontal in den Backraum einsetzbare Platte in zwei voneinander getrennte Raumbereiche aufteilbar ist. Die Platte ist mit zwei flächigen elektrischen Heizeinrichtungen versehen, die eine Unterhitzeheizung für den oberen Raumbereich und eine Oberhitzeheizung für den unteren Raumbereich bilden. Dieses bekannte Heizelement ist aufwändig zu reinigen, da sich beim Braten, Backen oder Garen von Speisen Verschmutzungen in den Heizeinrichtungen einlagern können. Die bekannte Heizeinrichtung ist nur zum Einsatz als Backraumteiler in dem Back- und Bratofen geeignet.
Weiterhin ist aus der DE 10 2009 029 460 A1 ein in den Backraum eines elektrischen Back- und Bratofens einschiebbares, als Backraumteiler verwendetes Heizelement bekannt. Auf der Oberseite und der Unterseite einer temperaturbeständigen Trägerplatte aus Glaskeramik sind Heizelemente mit mäanderförmigen Heizdrähten aufgebracht, die jeweils ein Dickschichtelement bilden. Die Dickschichtelemente sind jeweils mit einer elektrischen Isolationsschicht versehen. Das Heizelement ist mit einer metallenen Ummantelung versehen und bildet eine Unterhitzeheizung für den oberen Raumbereich und eine Oberhitzeheizung für den unteren Raumbereich. Diese bekannte Heizeinrichtung ist ebenfalls nur zum Einsatz als Backraumteiler in dem Back- und Bratofen geeignet.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Heizelement anzugeben, das neben seinem Einsatz als beheizbarer Backraumteiler auch außerhalb des Backraumes vielseitig verwendbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Heizelement gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Anordnung eines derartigen Heizelements mit einer zum Back- und Bratofen externen Elektronikeinrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Heizelement ist die Kontaktierungseinrichtung zur alternativen Verbindung mit einer zum Back- und Bratofen externen Elektronikeinrichtung ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, das Heizelement nicht nur innerhalb des Backraumes eines Back- und Bratofens als Backraumteiler zu betreiben, sondern vielmehr die Möglichkeit von Einsatzgebieten auch außerhalb des Backraumes zu schaffen. Beispielsweise kann das Heizelement als Warmhalteplatte für Speisen, als Heizgerät für Wohnräume oder als Terrassenheizer eingesetzt werden.
Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung kann die Heizeinrichtung des Heizelements auf der dem zu beheizenden Raumbereich zugewandten Seite mit einer Platte bestehend aus einer Auswahl aus Glas, Glaskeramik und Keramik abgedeckt. Die Platte schützt dabei die Heizeinrichtung vor Verschmutzung und Beschädigung. Dieses Glas-, Glaskeramik- oder Keramikmaterial bietet dabei eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, sodass die von der Heizeinrichtung erzeugte Wärme direkt in den zu beheizenden Raumbereich eingestrahlt wird. Zudem weisen diese Materialien nahezu keine Wärmeausdehnung auf, so dass es zu keinen Verformungen des Heizelements kommt. Die abdeckende Glas-, Glaskeramik, oder Keramikplatte lässt sich mit herkömmlichen Kochfeldreinigern auf einfache Weise von Verschmutzungen befreien. Bei hartnäckigen Verschmutzungen kann auch ein üblicher Schaber für Glaskeramikkochplatten verwendet werden.
Die Heizeinrichtung kann dabei als eine Heizfolie oder als ein Flachheizkörper ausgebildet sein. Alternativ kann die Heizeinrichtung auch als eine an der dem zu beheizenden Raumbereich abgewandten Seite der Platte aufgebrachte Heizleiterbeschichtung oder Heizleiterbedruckung ausgebildet sein.
Falls nur einer der Raumbereiche beheizt werden soll, kann die Heizeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an der dem zu beheizenden Raumbereich abgewandten Seite mit einer thermischen Isolationsschicht versehen sein. Die thermische Isolationsschicht verhindert weitgehend, dass Heizwärme in den nicht zu beheizenden Raumbereich abgestrahlt wird. Vielmehr wird nahezu die gesamte von der Heizeinrichtung erzeugte Wärmestrahlung an den zu beheizenden Raumbereich abgegeben.
Gemäß einem weiterführenden Gedanken kann die thermische Isolationsschicht an der dem zu beheizenden Raumbereich abgewandten Seite mit einer Metallplatte abgedeckt sein. Die Metallplatte schützt die Isolationsschicht vor Beschädigungen.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung kann die Heizeinrichtung beidseitig mit einer Platte bestehend aus einer Auswahl aus Glas, Glaskeramik und Keramik abgedeckt sein. Diese Anordnung ermöglicht es, dass die an beiden Seiten des Heizelements angeordneten Raumbereiche mit der einzigen Heizeinrichtung beheizt werden können.
Gemäß noch einem weiteren Grundgedanken der Erfindung kann das Heizelement eine erste Heizeinrichtung und eine zweite Heizeinrichtung aufweisen, die durch eine dazwischen angeordnete thermische Isolationsschicht voneinander getrennt sind. Die erste Heizeinrichtung ist dabei auf der dem zu beheizenden ersten Raumbereich zugewandten Seite mit einer ersten Platte bestehend aus einer Auswahl aus Glas, Glaskeramik und Keramik abgedeckt, und die zweite Heizeinrichtung ist auf der dem zu beheizenden zweiten Raumbereich zugewandten Seite mit einer zweiten Platte bestehend aus einer Auswahl aus Glas, Glaskeramik und Keramik abgedeckt.
Diese Anordnung ermöglicht es, die n beiden Seiten des Heizelements angeordneten Raumbereiche unabhängig voneinander zu beheizen. Eine entsprechende Kontaktierung bzw. Verschaltung der beiden Heizeinrichtungen mit der Steuereinrichtung des Backofens bzw. der externen Elektronikeinrichtung ermöglicht eine getrennte Ansteuerung der beiden Heizeinrichtungen.
Um die Schicht- und Plattenanordnung des Heizelements in einem Verbund zusammenzuhalten und um Beschädigungen an den Kantenbereichen zu vermeiden, kann an der Schicht- und Plattenanordnung ein umlaufender, als U-Profil ausgebildeter Metallrahmen angeordnet sein, der die Schicht- und Plattenanordnung zumindest am Kantenbereich von der dem ersten Raumbereich zugewandten Seite zu der dem zweiten Raumbereich zugewandten Seite umgreift. Mit dieser Anordnung werden die einzelnen Schichten und Platten des Heizelements sicher zusammengehalten. Zusätzlich können die einzelnen Schichten und Platten oder Teile der Schichten und Platten miteinander verklebt sein. Zu diesem Zweck sind entsprechend dem hier interessierenden Temperaturbereich temperaturstabile Klebstoffe bekannt.
Gemäß einem weiterführenden Gedanken der Erfindung kann der Metallrahmen mit der die thermische Isolationsschicht abdeckende Metallplatte einstückig ausgebildet oder mit diesem fest verbunden sein. Eine derartige Anordnung bietet besonders hohe Stabilität und einen effektiven Schutz vor eindringender Verschmutzung.
Um eine gewünschte Orientierung des Heizelements im Backraum sicherzustellen kann die Kontaktierungseinrichtung eine Anordnung von Steckkontakten aufweisen, die eine der Orientierung des Heizelements im Backraum und an der externen Elektronikeinrichtung entsprechende, durch die Verteilung, Größe und Form der Steckkontakte definierte Kodierung aufweist. Mit dieser Steckkontaktanordnung wird sichergestellt, dass das Heizelement nur in einer vorbestimmten Orientierung mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung des Back- und Bratofens und der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung der externen Elektronikeinrichtung verbunden werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung des Heizelements mit der zum Back- und Bratofen externen Elektronikeinrichtung ist vorgesehen, dass die externe Elektronikeinrichtung ein mit einer eigenen Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung versehenes Halteelement zur Aufnahme des Heizelements aufweist. Hiermit wird sichergestellt, dass das Heizelement auch außerhalb des Backraumes des Back- und Bratofens betrieben werden kann.
Hierzu kann das Heizelement auf einfache Weise aus dem Backraum herausgezogen werden, wobei die elektrische Kontaktierung zur Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung des Back- und Bratofens getrennt wird. Anschließend kann das Heizelement dann in das Halteelement der externen Elektronikeinrichtung eingeschoben werden, wobei das Heizelement dann mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung der externen Elektronikeinrichtung verbunden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Halteelement ein U-förmiges Aufnahmeprofil zur Aufnahme eines Kantenbereichs der Heizeinrichtung und ein eine Steckeraufnahme zur Kontaktierung der Kontaktierungseinrichtung der Heizeinrichtung mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung der externen Elektronikeinrichtung aufweisen. Diese Anordnung ermöglicht, das Heizelement vorzugsweise in waagrechter oder senkrechter Position sicher zu halten, und schafft eine einfache Anschlussmöglichkeit an die Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung der externen Elektronikeinrichtung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1a in stark vereinfachter, schematischer Frontansicht einen Backraum eines herkömmlichen Back- und Bratofens;
1b in stark vereinfachter, schematischer Frontansicht einen durch ein als Backraumteiler verwendetes Heizelement in zwei gleich große Raumbereiche aufgeteilten Backraum eines Back- und Bratofens;
1c in stark vereinfachter, schematischer Frontansicht einen durch ein als Backraumteiler verwendetes Heizelement in zwei unterschiedlich große Raumbereiche aufgeteilten Backraum eines Back- und Bratofens;
1d in stark vereinfachter, schematischer Frontansicht einen durch zwei als Backraumteiler verwendete Heizelemente in drei gleich große Raumbereiche aufgeteilte Backraum eines Back- und Bratofens;
2 in schematischer Draufsicht ein Heizelement gemäß der Erfindung mit einer am hinteren Kantenbereich angeordneten Kontaktierungseinrichtung;
3 in stark vereinfachter, schematischer Seitenansicht den Backraum eines Back- und Bratofens mit einem eingeschobenen, als Backraumteiler verwendeten Heizelement gemäß 2, wobei die Heizeinrichtung mit der Stromversorgungs- und Steuereinrichtung des Back- und Bratofens verbunden ist;
4a in schematischer Draufsicht ein Heizelement mit einer Kontaktierungseinrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform;
4b in schematischer Draufsicht ein Heizelement mit einer Kontaktierungseinrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
5 in schematischer Seitenansicht und im Schnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements zur Beheizung eines Raumbereiches;
6 in schematischer Seitenansicht und im Schnitt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements zur getrennten Beheizung von zwei Raumbereichen;
7 in schematischer Seitenansicht und im Schnitt noch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements zur gemeinsamen Beheizung zweier Raumbereiche;
8 in schematischer Seitenansicht und im Schnitt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements mit einer metallenen Teilummantelung;
9a in schematischer Seitenansicht und im Schnitt noch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements mit einer ausklappbaren Stützfußeinrichtung in eingeklappter Position;
9b in schematischer Seitenansicht und im Schnitt das in der 9a gezeigte Heizelement mit ausgeklappter Stützfußeinrichtung;
10 in schematischer und perspektivischer Ansicht ein erfindungsgemäßes Heizelement, das in einem Halteelement einer externen Elektronikeinrichtung in senkrechter Position aufgenommen ist;
11 in schematischer und perspektivischer Ansicht das in dem Halteelement der externen Elektronikeinrichtung gemäß 10 in einer waagrechten Position aufgenommene, erfindungsgemäße Heizelement; und
12 in stark vereinfachter, schematischer Seitenansicht und im Schnitt entlang der Schnittlinie XII-XII in 11 das Heizelement gemäß der 10 und 11, wobei die Kontaktierungseinrichtung der Heizeinrichtung über die Steckeraufnahme der Elektronikeinrichtung mit deren Stromversorgungs- und Steuereinrichtung verbunden ist.
Die 1a zeigt in stark vereinfachter, schematischer Frontansicht einen Backraum 12 eines herkömmlichen Back- und Bratofens 11. Der Backraum dient zum Backen, Braten und Garen von Lebensmitteln. Der Backraum 12 lässt sich frontseitig durch eine (nicht gezeigte) Tür verschließen. An der Oberseite des Backraums ist eine Oberhitze- und Grillheizung 15 angeordnet. An der Unterseite des Backraums 12 ist eine Unterhitze-Heizung 17 angeordnet. Zur Verteilung der Heizluft ist zentral an der Rückwand 13 des Backraumes 12 ein Umluftheizungsventilator 19 angeordnet. Der Backraum 12 wird aus einer Edelstahl- oder Stahlemaillebackofenmuffel gebildet, die mit Oberhitze, Grillfunktion, Unterhitze und Heißluft entsprechend der gewünschten Garmethode unterschiedlich beheizt werden kann. Die verschiedenen Beheizungen werden über einen Programmschalter und einen Temperaturregler (nicht gezeigt) am Back- und Bratofen 11 aktiviert. Unabhängig von der Beladungsmenge und der Größe des Gargutes wird der komplette Backraum beheizt.
1b zeigt in stark vereinfachter, schematischer Frontansicht einen durch ein als Backraumteiler verwendetes Heizelement 10 in zwei gleich große Raumbereiche 12a und 12b aufgeteilten Backraum 12 eines Back- und Bratofens 11. Dabei ist das Heizelement 10 auf mittig angeordneten Führungsschienen in den Backraum 12 eingeschoben. Der obere Raumbereich 12a wird oberseitig durch die Oberhitze- und Grillheizung 15 und unterseitig durch das Heizelement 12 beheizt. In dem oberen Raumbereich 12a an der Rückwand 13 des Backraumes 12 ist ein Umluftheizungsventilator 19a angeordnet. Der untere Raumbereich 12b wird oberseitig durch das Heizelement 10 und unterseitig durch die Unterhitze-Heizung 17 beheizt. In dem unteren Raumbereich 12b ist an der Rückwand 13 des Backraumes 12 ein Umluftheizungsventilator 19b angeordnet. Je nach Ausführungsform des Heizelements 10 wird der obere Raumbereich 12a und/oder der untere Raumbereich 12b getrennt oder gemeinsam beheizt. Das Heizelement 10 kann bei Bedarf aus dem Backraum 12 herausgenommen werden, um das komplette Volumen des Backraumes 12 zur Verfügung zu stellen. Die an der Rückwand 13 des Backraumes 12 angeordneten Umluftheizungsventilatoren 19a und 19b können in einer (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsform auch durch andere Umluftheizungsanordnungen ersetzt sein.
1c zeigt in stark vereinfachter, schematischer Frontansicht einen durch ein als Backraumteiler verwendetes Heizelement in zwei unterschiedlich große Raumbereiche 12a und 12b aufgeteilten Backraum 12 eines Back- und Bratofens 11. Der obere Raumbereich 12a ist kleiner als der untere Raumbereich 12b. Wie anhand der 1b und 1c deutlich wird, kann das Heizelement 10 je nach Anordnung der Führungsschienen im Backraum 12 in unterschiedliche Teilerpositionen in den Backraum eingeschoben werden.
1d zeigt in stark vereinfachter, schematischer Frontansicht einen durch zwei als Backraumteiler verwendete Heizelemente 10 in drei gleich große Raumbereiche 12a, 12b und 12c aufgeteilten Backraum eines Back- und Bratofens 11. In jedem der drei Raumbereiche 12a, 12b und 12c ist an der Rückwand 13 des Backraumes 12 ein Umluftheizungsventilator 19a, 19b bzw. 19c angeordnet.
2 zeigt in schematischer Draufsicht ein Heizelement 10 mit einer in Draufsicht rechteckigen, plattenförmigen Ausgestaltung. An dem Heizelement 10 ist am hinteren Kantenbereich 28, der der Rückwand 13 des Backraumes 12 zugewandt ist, eine Kontaktierungseinrichtung 30 zur elektrischen Verbindung des Backraumteiles 10 mit der (nicht gezeigten) Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung des Back- und Bratofens 11 angeordnet. Die Kontaktierungseinrichtung 30 ist auch zur Verbindung mit einer anhand der 10 und 11 näher beschriebenen externen Elektronikeinrichtung ausgebildet.
Die im Heizelement 10 befindliche Heizeinrichtung, die anhand der nachfolgenden 5 bis 8 näher beschrieben wird, ist mit der Kontaktierungseinrichtung 30 fest elektrisch verbunden und wird beim Einschieben des Heizelements 10 in den Backraum 12 mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung des Backofens 11 verbunden. Dabei erkennt die Steuerungseinrichtung des Backofens 11, dass und in welcher Position das Heizelement 10 in den Backraum 12 eingeschoben ist. Die Backofensteuerung aktiviert dann automatisch die für die aufgeteilten Raumbereiche vorgesehenen Programmsteuerungen, so dass für den Benutzer zwei separat zu bedienende Backräume zur Verfügung stehen. Das Erkennen der Heizelementposition sowie deren Energieversorgung erfolgen über die an der Kontaktierungseinrichtung 30 angeordneten Steckkontakte 32a, 32b und 32c.
3 zeigt in stark vereinfachter, schematischer Seitenansicht den Backraum 12 eines Back- und Bratofens 11 mit einem eingeschobenen Heizelement 10 gemäß 2, wobei die Heizeinrichtung mit der Stromversorgungs- und Steuereinrichtung des Back- und Bratofens 11 verbunden ist. An dem der inneren Rückwand 13 des Backraumes 12 zugewandten Kantenbereich 28 des Heizelements 10 ist die Kontaktierungseinrichtung 30 angeordnet. In Richtung auf die Rückwand 13 stehen von der Kontaktierungseinrichtung 30 die in der 2 gezeigten Steckkontakte 32a, 32b und 32c hervor. Beim Einschieben des Heizelements 10 werden die Steckkontakte 32a, 32b und 32c in einer korrespondierenden Steckeraufnahme 33 an der Rückwand 13 des Backraumes 12 aufgenommen. Von der Steckaufnahme 33 führen Zuleitungen 31a und 31b zur Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung des Backofens 11.
Durch symmetrische oder unsymmetrische Anordnung der Steckkontakte 32a, 32b und 32c an der Kontaktierungseinrichtung 30 kann erkannt werden, in welcher Position das Heizelement eingeschoben ist, wenn dies zu unterschiedlichen Beheizungsfunktionen führen soll. Gemäß der 2 sind die drei Steckkontakte 32a, 32b und 32c symmetrisch zur Mittelachse des Heizelements angeordnet. Dabei ist der mittlere, längste Steckkontakt 32b auf der Mittelsenkrechten des Heizelements 10 angeordnet. Die beiden kleineren Steckkontakte 32a und 32c sind symmetrisch zum mittleren Steckkontakt 32b angeordnet.
Die 4a zeigt in schematischer Draufsicht ein Heizelement 10 mit einer Kontaktierungseinrichtung 30 gemäß einer anderen Ausführungsform. Wie die 4a zeigt, ist der längste Steckkontakt 32a auf der Mittelsenkrechten des Heizelements 10 angeordnet, und die Steckkontakte 32b und 32c sind rechts davon in gleichen Abständen zueinander angeordnet. durch die Verteilung, Größe und Form der Steckkontakte 32a, 32b und 32c ergibt sich eine Kodierung.
Die 4b zeigt in schematischer Draufsicht ein Heizelement 10 mit einer Kontaktierungseinrichtung 30 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Wie die 4b zeigt sind drei zusätzliche, kürzere Steckkontakte 32b und 32c und 32d rechts vom längsten Steckkontakt 32a in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet. Hieraus ergibt sich eine andere Kodierung wie bei der in 4a gezeigten Kontaktierungseinrichtung 30.
Anhand der 6 bis 8, und 9a und 9b werden nachfolgend unterschiedliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Heizelements 10, und 10a bis 10g beschrieben, die alle gemäß den anhand der 1b bis 1d, und 2, 3, 4a und 4b beschriebenen Ausführungen angewendet und/oder ausgestattet sein können bzw. die dort beschriebenen Merkmale zusätzlich aufweisen können.
Die 5 zeigt in schematischer Seitenansicht und im Schnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements 10a zur Beheizung nur eines Raumbereiches 12a. Das Heizelement 10a weist eine flächige elektrische Heizeinrichtung 14 auf, die auf der dem zu beheizenden Raumbereich 12a zugewandten Seite 16 mit einer Glaskeramik 20 abgedeckt ist. Alternativ kann die Heizeinrichtung 14 auch durch eine Glasplatte oder eine Keramikplatte abgedeckt sein. Unterseitig an der Heizeinrichtung 14 ist eine thermische Isolationsschicht 22 angeordnet. Die thermische Isolationsschicht 22 sorgt dafür, dass die Heizleistung nur in Richtung des oberen Raumbereichs 12a abgegeben wird. Wiederum unterseitig an der thermischen Isolationsschicht 22 ist an der dem zu beheizenden Raumbereich 12a abgewandten bzw. dem nicht zu beheizenden Raumbereich 12b zugewandten Seite 18 eine Metallplatte 24 angeordnet.
Die in der 5 gezeigte Heizeinrichtung 14 ist als eine Heizfolie ausgebildet. Eine derartige Heizfolie wird beispielsweise unter der Bezeichnung Thermofoil von der Firma Mika angeboten. Entsprechend der erforderlichen Beheizungsgröße und spezifischen Heizleistung können diese Folien an unterschiedliche Ausführungsformen von Heizelementen angepasst werden. Eine derartige Heizfolie kann auch aus mehreren Heizkreisen bestehen, die unterschiedlich angesteuert werden können, um gezielt unterschiedliche Beheizungsprofile zu ermöglichen.
Gemäß einer (nicht gezeigten) Ausführungsform kann die Heizeinrichtung 14 auch als ein Flachheizkörper ausgebildet sein. Derartige Flachheizkörper werden beispielsweise von der Firma Eichenauer angeboten.
Gemäß noch einer weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsform kann die Heizeinrichtung 14 auch als eine an der dem zu beheizenden Raumbereich 12a abgewandten Seite der Glaskeramikplatte 20 aufgebrachte Heizleiterbeschichtung oder – Bedruckung ausgebildet sein.
Die Heizeinrichtung 14 ist mit einer gemäß den 2, 4a oder 4b gezeigten Kontaktierungseinrichtung 30 versehen und kann dadurch mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung des Backofens 11 und der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung einer externen Elektronikeinrichtung 41 elektrisch verbunden werden. Die Kontaktierungseinrichtung 30 ist jedoch in der 5 nicht dargestellt.
An der in Draufsicht (vgl. beispielsweise 2) rechteckigen Schicht-Anordnung des Heizelements 10a bestehend aus der Glaskeramikplatten 20, der Heizeinrichtung 14, der thermische Isolationsschicht 22 und der Metallplatte 24 ist ein umlaufender Metallrahmen 26 angeordnet. Der Metallrahmen weist ein U-förmiges Querschnittsprofil auf und umgreift das Heizelement 10a zumindest am Kantenbereich von der dem ersten Raumbereich 12a zugewandten Seite zu der dem zweiten Raumbereich 12b zugewandten Seite. Dabei weist das U-Profil des Metallrahmens 26 einen parallel zur oberseitig angeordneten Glaskeramikplatte 20 verlaufenden und an dieser anliegenden oberen Rahmenteil 26a auf, der einen Schenkel des U-Profils bildet. Weiterhin weist der Rahmen 26 einen parallel zu unterseitig angeordneten Metallplatte 24 verlaufenden und an dieser anliegenden unteren Rahmenteil 26c auf, der sich somit parallel zum oberen Rahmenteil 26a erstreckt und den zweiten Schenkel des U-Profils bildet. Die beiden Rahmenabschnitte 26a und 26c sind durch einen sich dazu senkrecht erstreckenden Verbindungsteil 26b miteinander verbunden.
Die 6 zeigt in schematischer Seitenansicht und im Schnitt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements 10b zur getrennten Beheizung von zwei Raumbereichen 12a und 12b. Das Heizelement 10b weist eine erste Heizeinrichtung 14a und eine zweite Heizeinrichtung 14b auf. Die erste Heizeinrichtung 14a ist von der zweiten Heizeinrichtung 14b durch eine dazwischen angeordnete thermische Isolationsschicht 22 getrennt. Die erste Heizeinrichtung 14a ist auf der dem zu beheizenden ersten Raumbereich 12a zugewandten Seite mit einer ersten Glaskeramikplatte 20a abgedeckt. Die zweite Heizeinrichtung 14b ist auf der dem zu beheizenden zweiten Raumbereich 12b zugewandten Seite mit einer zweiten Glaskeramikplatte 20b abgedeckt. Alternativ können die beiden Heizeinrichtungen 14a und 14b auch durch eine Glasplatte oder eine Keramikplatte abgedeckt sein.
Die beiden Heizeinrichtungen 14a und 14b sind als Heizfolien ausgebildet. Alternativ können die beiden Heizeinrichtungen 14a und 14b auch als Flachheizkörper oder als direkte Heizleiterbeschichtung bzw. -bedruckung ausgebildet sein. Die erste Heizeinrichtung 14a und die zweite Heizeinrichtung 14b sind mit einer gemäß den 2, 4a oder 4b gezeigten Kontaktierungseinrichtung 30 versehen und können dadurch mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung des Backofens 11 und der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung einer externen Elektronikeinrichtung 41 elektrisch verbunden werden. Die Kontaktierungseinrichtung 30 ist jedoch in der 6 nicht dargestellt.
An der in Draufsicht (vgl. beispielsweise 2) rechteckigen Schicht-Anordnung des Heizelements 10b bestehend aus der oberen Glaskeramikplatte 20a, der oberen Heizeinrichtung 14a, der thermischen Isolationsschicht 22, der unteren Heizeinrichtung 14b und der unteren Glaskeramikplatte 20b ist ein umlaufender Metallrahmen 26 angeordnet, wie er bereits anhand der 5 beschrieben wurde.
Die 7 zeigt in schematischer Seitenansicht und im Schnitt noch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements 10c zur gemeinsamen Beheizung zweier Raumbereiche 12a und 12b. Das Heizelement 10c weist eine flächige elektrische Heizeinrichtung 14 auf, die als Heizfolie ausgebildet ist. Alternativ kann die Heizeinrichtung 14 auch als Flachheizkörper oder als direkte Heizleiterbeschichtung bzw. -bedruckung ausgebildet sein. Die Heizeinrichtung 14 ist auf der dem zu beheizenden ersten Raumbereich 12a zugewandten Seite mit einer ersten Glaskeramikplatte 20a abgedeckt. Die Heizeinrichtung 14 ist auf der dem zu beheizenden zweiten Raumbereich 12b zugewandten Seite mit einer zweiten Glaskeramikplatte 20b abgedeckt. Alternativ kann die Heizeinrichtung 14 auch durch Glasplatten und/oder Keramikplatten abgedeckt sein.
An der in Draufsicht (vgl. beispielsweise 2) rechteckigen Schicht-Anordnung des Heizelements 10c bestehend aus der Heizeinrichtung 14 und den beidseitig daran angeordneten Glaskeramikplatten 20a und 20b ist ein umlaufender Metallrahmen 26 angeordnet, wie er bereits anhand der 5 beschrieben wurde.
Die 8 zeigt in schematischer Seitenansicht und im Schnitt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements 10d mit einer metallenen Teilummantelung. Das Heizelement 10d ist ähnlich aufgebaut wie der in 5 gezeigte Heizelement 10a. Eine Heizeinrichtung 14 ist oberseitig mit einer Glaskeramikplatte 20 abgedeckt. Unterseitig schließt sich an die Heizeinrichtung 14 eine thermische Isolationsschicht 22 an. An der dem zu beheizenden Raumbereich 12a abgewandten Seite 18 ist die thermische Isolierungsschicht 22 mit einer Metallplatte 24 abgedeckt, die einstückig mit dem Metallrahmen 26 ausgebildet ist. Die Metallplatte 24 bildet zusammen mit dem Metallrahmen 26 eine Teilummantelung der in Draufsicht (vgl. beispielsweise 2) rechteckigen Schicht-Anordnung des Heizelements 10d bestehend aus bestehend aus der Glaskeramikplatten 20, der Heizeinrichtung 14 und der thermischen Isolationsschicht 22.
Die 9a zeigt in schematischer Seitenansicht und im Schnitt noch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizelements 10e. Das Heizelement 10e kann entsprechen den in den 5 bis 8 gezeigten Ausführungsformen ausgebildet sein. An dem Metallrahmen 26 ist eine ausklappbare Stützfußeinrichtung zur Aufstellung des Heizelements 10 auf einer Aufstellfläche außerhalb des Backraums angeordnet. Die Stützfußeinrichtung weist vier Stützfüße auf, von denen in der 9a nur zwei dargestellt sind, die mit den Bezugszeichen 27a und 27b versehen sind. Die Stützfüße sind an den Eckbereichen des in Draufsicht (vgl. beispielsweise 2) rechteckigen Heizelements 10e angeordnet. Die Stützfüße 27a und 27b sind jeweils über ein Scharniergelenk 29a und 29b mit dem Metallrahmen 26 verbunden. Im eingeklappten Zustand liegen die Stützfüße 27a und 27b parallel an dem Metallrahmen 26 an.
Anstelle von vier einzelnen Stützfüßen 27a, 27b können auch zwei bügelförmige Füße Verwendung finden, die beidseitig aufklappbar anscharniert sind.
Die 9b zeigt in schematischer Seitenansicht und im Schnitt das in der 9a gezeigte Heizelement 10e mit ausgeklappter Stützfußeinrichtung. Die Stützfüße 27a und 27b sind dabei über die Scharniergelenke 29a und 29b senkrecht zu der in der 9a gezeigten eingeklappten Stellung ausgeklappt. Das Heizelement 10e ist auf einer Aufstellfläche 35 außerhalb des Backraums angeordnet.
Die Stützfußeinrichtung kann zusätzlich noch eine (nicht gezeigte) Aritiereinrichtung aufweisen, mit deren Hilfe die Stützfüße 27a und 27b in der ausgeklappten Stellung gehalten werden. Auf dem als Warmhalteplatte dienenden Heizelement 10e ist ein warm zu haltender Topf 34 abgestellt.
Die in den 9a und 9b gezeigte Heizeinrichtung weist auch die anhand der 2, 3, 4a und 4b näher beschriebenen Kontaktierungseinrichtung 30 auf und kann dadurch nicht nur mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung des Backofens 11 sondern auch mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung einer (in den 10 bis 12 gezeigten) externen Elektronikeinrichtung 41 elektrisch verbunden werden. Somit ist es möglich, neben der Ausnutzung der gespeicherten Wärme auch einen aktiven Heizbetrieb über die Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung der externen Elektronikeinrichtung 41 zu realisieren.
Die 10 zeigt in schematischer und perspektivischer Ansicht ein erfindungsgemäßes Heizelement 10, das in einem Halteelement 44 einer externen Elektronikeinrichtung 41 in senkrechter Position aufgenommen ist. Das Halteelement 44 weist ein nach oben offenes U-förmiges Aufnahmeprofil 46 zur Aufnahme des Kantenbereichs 28 des Heizelements 10 auf. An dem Halteelement 44 sind vier Stützfüße 47 angebracht. Im eingesetzten Zustand kann das Heizelement 10 bedarfsweise mit beispielsweise Klipsen, Schnäppern oder dergleichen Verriegelungen gegen Herausfallen oder versehentliches Herausziehen gesichert sein.
In der externen Elektronikeinrichtung 41 ist eine (nicht gezeigte) Stromversorgungsund Steuerungseinrichtung integriert. Diese lässt sich über ein Netzkabel 42 mit einer üblichen Steckdose verbinden. Die Heizeinrichtung 14 des Heizelements 10 ist in dem im Halteelement 44 eingesteckten Zustand mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung der Elektronikeinrichtung 41 verbunden. An der Elektronikeinrichtung 41 ist ein Drehschalter 45 angebracht der mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung zusammenwirkt. An dem Drehschalter 45 kann die gewünschte Temperatur des Heizelements 10 eingestellt werden. Die Regelung kann ebenso über eine andere bekannte Schalterausführung erfolgen, beispielsweise über einen Schieberegler, einen Kurzschubschalter oder einem Touch-Schalter. Auch ist der Betrieb über eine Fernbedienung denkbar.
Die 11 zeigt in schematischer und perspektivischer Ansicht das erfindungsgemäße Heizelement 10, welches in dem Halteelement der externen Elektronikeinrichtung gemäß 10 in einer waagrechten Position aufgenommen ist. Das Halteelement 44 der externen Elektronikeinrichtung 41 ist gegenüber der in 10 gezeigten Position gekippt, so dass das U-förmige Aufnahmeprofil 46 nach vorne offen und zur waagrechten Aufnahme des Kantenbereichs 28 des Heizelements 10 ausgerichtet ist.
Die in der 10 gezeigten Stützfüße 47 sind in der in 11 gezeigten Position nicht vorhanden. Die Stützfüße 47 können von dem Halteelement 44 demontierbar oder an dieses anklappbar ausgeführt sein.
An dem in Ansicht der 11 vorderen Kantenbereich 43, der dem in der U-förmige Aufnahmeprofil 46 aufgenommenen Kantenbereichs 28 abgewandt ist, sind Stützfüße 49 angeordnet, welche das waagrechte Heizelement 10 gegenüber der Aufstellfläche abstützen.
Die 12 zeigt in stark vereinfachter, schematischer Seitenansicht und im Schnitt entlang der Schnittlinie XII-XII in 11 das Heizelement 10 gemäß der 11, wobei die Kontaktierungseinrichtung 30 der Heizeinrichtung 14 über die Steckeraufnahme 48 der Elektronikeinrichtung 41 mit deren Stromversorgungs- und Steuereinrichtung verbunden ist.
Wie bereits anhand der 3 erläutert ist bei Verwendung des Heizelements 10 als Backraumteiler im Backraum 12 eines Back- und Bratofens 11 der Kantenbereich 28 der inneren Rückwand 13 des Backraumes 12 zugewandt. Am Kantenbereich 28 des Heizelements 10 ist die Kontaktierungseinrichtung 30 angeordnet. In Richtung auf die Rückwand 13 des Backraumes 12 stehen von der Kontaktierungseinrichtung 30 die in der 2 gezeigten Steckkontakte 32a, 32b und 32c hervor. Beim Einschieben des Heizelements 10 werden die Steckkontakte 32a, 32b und 32c in der korrespondierenden Steckeraufnahme 33 an der Rückwand 13 des Backraumes 12 aufgenommen. Von der Steckaufnahme 33 führen Zuleitungen 31a und 31b zur Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung des Backofens 11.
In dem im U-förmigen Aufnahmeprofil 46 des Halteelements 44 aufgenommenen Zustand sind die in der 2 gezeigten hervorstehenden Steckkontakte 32a, 32b und 32c in einer innerhalb des U-förmigen Aufnahmeprofils 46 angeordneten korrespondierenden Steckeraufnahme 48 eingeführt. Die Steckeraufnahme 48 ist mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung der externen Elektronikeinrichtung 41 durch (nicht gezeigte) Zuleitungen verbunden.
Aufgrund der Anordnung der Steckkontakte 32a, 32b und 32c an der Kontaktierungseinrichtung 30 und aufgrund der Verteilung, Größe und Form der Steckkontakte ist sichergestellt, dass das Heizelement 10 in der richtigen Position und Orientierung in dem U-förmigen Aufnahmeprofil 46 des Halteelements 44 aufgenommen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4217545 A1 [0002]
DE 102009029460 A1 [0003]

Claims

Heizelement (10; 10a, ..., 10g) mit zumindest einer flächigen elektrischen Heizeinrichtung (14; 14a, 14b) zum Heizen zumindest eines an einer Seite der Heizeinrichtung (14; 14a, 14b) befindlichen Raumbereichs (12a, 12b, 12c), wobei die Heizeinrichtung (14; 14a, 14b) eine Kontaktierungseinrichtung (30) zur Verbindung mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung eines Back- und Bratofens (11) aufweist und die Heizeinrichtung (14a; 14b) einen Backraumteiler zum Einsetzen in den Backraum (12) des Back- und Bratofen (11) und zum Aufteilen des Backraumes (12) in zwei Raumbereiche (12a, 12b) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung (30) zur alternativen Verbindung mit einer zum Back- und Bratofen (11) externen Elektronikeinrichtung (41) ausgebildet ist.
Heizelement (10; 10a, ..., 10g) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (14; 14a, 14b) auf der dem zu beheizenden Raumbereich (12a, 12b, 12c) zugewandten Seite (16) mit einer Platte (20; 20a, 20b) bestehend aus einer Auswahl aus Glas, Glaskeramik und Keramik abgedeckt ist.
Heizelement (10a) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (14) an der dem zu beheizenden Raumbereich (12a) abgewandten Seite (18) mit einer thermischen Isolationsschicht (22) versehen ist.
Heizelement (10a) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Isolationsschicht (22) an der dem zu beheizenden Raumbereich (12a) abgewandten Seite (18) mit einer Metallplatte (24) abgedeckt ist.
Heizelement (10c) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (14) beidseitig mit einer Platte (20a; 20b) abgedeckt ist.
Heizelement (10b) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Heizeinrichtung (14a) und eine zweite Heizeinrichtung (14b) durch eine dazwischen angeordnete thermische Isolationsschicht (22) voneinander getrennt angeordnet sind, wobei die erste Heizeinrichtung (14a) auf der dem zu beheizenden ersten Raumbereich (12a) zugewandten Seite mit einer ersten Platte (20a) bestehend aus einer Auswahl aus Glas, Glaskeramik und Keramik abgedeckt ist und die zweite Heizeinrichtung (14b) auf der dem zu beheizenden zweiten Raumbereich (12b) zugewandten Seite mit einer zweiten Platte (20b) bestehend aus einer Auswahl aus Glas, Glaskeramik und Keramik abgedeckt ist.
Heizelement (10; 10a, ..., 10g) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schicht- und Plattenanordung ein umlaufender, als U-Profil ausgebildeter Metallrahmen (26) angeordnet ist, der die Schicht- und Plattenanordung zumindest am Kantenbereich von der dem ersten Raumbereich (12a) zugewandten Seite zu der dem zweiten Raumbereich (12b) zugewandten Seite umgreift.
Heizelement (10d) nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallrahmen (26) mit der Metallplatte (24) einstückig ausgebildet oder fest verbunden ist.
Heizelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung (30) an dem der ersten Elektronikeinrichtung (11) bzw. der zweiten Elektronikeinrichtung (41) zugewandten Kantenbereich (28) des Heizelements (10) angeordnet ist.
Heizelement (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung (30) eine Anordnung von Steckkontakten (32a, 32b, 32c; 32d) aufweist, die eine der Orientierung des Heizelements (10) im Backraum (12) des Back- und Bratofens (11) und an der externen Elektronikeinrichtung (41) entsprechende, durch die Verteilung, Größe und Form der Steckkontakte definierte Kodierung aufweist.
Anordnung eines Heizelements (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einer zum Back- und Bratofen (11) externen Elektronikeinrichtung (41), dadurch gekennzeichnet, dass die externe Elektronikeinrichtung (41) ein mit einer eigenen Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung versehenes Halteelement (44) zur Aufnahme des Heizelements (10) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (44) ein U-förmiges Aufnahmeprofil (46) zur Aufnahme eines Kantenbereichs (28) der Heizeinrichtung (14) und ein eine Steckeraufnahme (48) zur Kontaktierung der Kontaktierungseinrichtung (30) der Heizeinrichtung (14) mit der Stromversorgungs- und Steuerungseinrichtung der externen Elektronikeinrichtung (41) aufweist.