Vorrichtung zur wärmedämmenden Lagerung einer elektrischen Heizwendel, insbesondere für eine strahlungsbeheizte Kochplatte, sowie Wärmedämmplatte hierzu und Verfahren zu ihrer Herstellung

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zur wärmedämmenden Lagerung einer elektrischen Heizwendel (5) wird eine Wärmedämmplatte (2) mit einer Dämmschicht (9) aus hochwirksamem Wärmedämmaterial auf der Basis von feinporigem Kieselsäureaerogel in eine Aufnahmeschale (1) eingesetzt. Zumindest die wendelförmigen Lagernuten (8) für die Windungen der Heizwendel (5), zweckmässig jedoch die gesamte Oberfläche der Wärmedämmplatte (2), werden mit einer Beschichtung (7) aus einem Gemisch mit einem hohen Anteil an gemahlenen Mineralfasern und keramischem Bindemittel versehen, welches bei den Temperaturen im Betrieb der Heizwendel (5) durch keramische Bindung verfestigt. Infolge der mechanischen Verfestigung der Beschichtung (7) können die Windungen der Heizwendel (5) unmittelbar mittels eines anorganischen, hochtemperaturbeständigen Klebers (6), der ebenfalls ein keramisches Bindemittel enthalten kann, an der Beschichtung (7) verankert werden, ohne daß mechanische Befestigungsmittel erforderlich sind. Insbesondere bei allseitiger Beschichtung der Wärmedämmplatte (2) mittels eines Spritz- oder Tauchvorganges eignet sich eine solche Wärmedämmplatte insbesondere für eine Vorfertigung an anderer Stelle als die Montage der Heizwendel (5) erfolgt, da die Beschichtung (7) das mechanisch wenig widerstandsfähige Wärmedämmaterial bei Handhabung, Lagerung und Transport der Wärmedämmplatten (2) schützt. Nach dem Aufbringen der Beschichung (7) unter Wasserzusatz ist lediglich eine Trocknung bei beispielsweise 100 bis 150°C erforderlich, was gegenüber einem Härtevorgang weniger energie- und zeitaufwendig ist, während die keramische Bindung ohne Zusatzaufwand durch die Temperaturen im Betrieb der Heizwendel (5) zumindest dort erzeugt wird, wo infolge thermischer Dimensionsänderungen der Heizwendel (5) mechanische Belastungen auftreten. Die Haftung der Beschichtung (7) nach der Trocknung kann gegebenenfalls durch einen geringen Zusatz am organischen Bindemittel verbessert werden, welches bei den Betriebstemperaturen der Heizwendel (5) im wesentlichen rückstandsfrei verbrennt und dessen Funktion dann von der einsetzenden keramischen Bindung übernommen wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur wärmedämmenden Lagerung einer elektrischen Heizwendel, insbesondere für eine strahlungsbeheizte Kochplatte,nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine zur Verwendung mit der Vorrichtung besonders geeignete Wärmedämmplatte und ein zu ihrer Herstellung besonders geeignetes Verfahren.

[0002] Eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 wiedergegebenen Gattung ist in der älteren deutschen Patentanmeldung P30 20 326.0 vorgeschlagen. Bei dieser Vorrichtung besteht die Lagerschicht ebenso wie die Dämmschicht aus einem in der Flammenpyrolyse hergestellten, mikroporösen, teilchenförmigen Isoliermaterial als Grundstoff, ist aber im Unterschied zum entsprechenden Material der Dämmschicht mit einem anorganischen Bindemittel gehärtet. Diese gehärtete Lagerschicht weist annähernd dieselbe Dicke wie die untere Dämmschicht auf. Die so aus der unteren Dämmschicht und der oberen Lagerschicht gebildete Wärmedämmplatte muß in einem Härteofen Temperaturen von 700°C oder mehr ausgesetzt werden, was energie- und zeitaufwendig ist. Weiterhin ist die gehärtete Lagerschicht in jedem Falle nur an der Oberseite der Dämmschicht angeordnet, so daß die seitlichen und unteren Bereiche der Dämmschicht ungeschützt liegen und bei Handhabung, Lagerung oder Transport der Wärmedämmplatten insbesondere vor ihrem Einbau im Hinblick auf die geringe Festigkeit des Isoliermaterials Beschädigungen ausgesetzt sind.

[0003] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umrissenen Gattung bzw. eine Wärmedämmplatte zur Bildung des Wärmedämmaterials hierfür zu schaffen, die ebenfalls eine konstruktiv einfache und zuverlässige Lagesicherung der Heizwendel gewährleistet und über bestmögliche Wärmedämmeigenschaften bei geringer Bauhöhe verfügt, dabei aber mit geringerem Aufwand herstellbar ist.

[0004] Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 15.

[0005] Damit wird ebenfalls eine zweischichtige Bauweise des Wärmedämmaterials bzw. der das Wärmedämmaterial bildenden, vorgefertigten Wärmedämmplatte erzielt, jedoch ist keine Härtung erforderlich. Die Beschichtung kann einfach in einem Spritz-, Streich- oder Tauchvorgang aufgebracht werden und haftet nach Trocknung an der Dämmschicht, wobei diese Haftung bei Bedarf durch Zusatz eines organischen Bindemittels in geringer Menge unterstützt werden kann. Die Heizwendel kann mit einem anorganischen Kleber auf der getrockneten Beschichtung befestigt werden, wobei der anorganische Kleber dieselbe Zusammensetzung wie das die Beschichtung bildende Gemisch besitzen kann. Im Betrieb der Heizwendel werden Temperaturen von über ₁000 C in unmittelbarer Nachbarschaft der Heizwendel erzeugt, so daß in diesen Bereichen die nach der Trocknung vorliegende Adhäsionsbindung oder klebeartige Bindung mittels eines organischen Bindemittels in keramische Bindung übergeht, während das organische Bindemittel im wesentlichen rückstandsfrei verbrennt. Soweit in größerem Abstand von der Heizwendel eine für den Übergang zur keramischen Bindung erforderliche Temperatur der Beschichtung nicht mehr erreicht wird, so daß diese dort nicht auftritt, ist dies unschädlich, da in diesen entferntliegenden Bereichen auch keine wesentlichen Kräfte durch die thermischen Dimensionsänderungen der Heizwendel mehr auftreten; im unmittelbaren Lagerbereich der Heizwendel werden in jedem Fall so hohe Temperaturen erreicht, daß keramische Bindung eintritt und so die Heizwendel sicher auf der Beschichtung gelagert wird. Die mechanische Festigkeit der keramisch abgebundenen Beschichtungsbereiche in den Lagerbereichen der Heizwendel schützt das darunterliegende Isoliermaterial vor einer Einleitung von Spannungen, welche dessen geringe Festigkeit lokal überschreiten könnten. Die einfache Art der Aufbringung der Beschichtung etwa in einem Tauchvorgang und deren relativ geringe erforderliche Dicke von weniger als 1 mm ermöglichen es darüber hinaus, nicht nur den Lagerbereich der Heizwendel, sondern die gesamte Wärmedämmplatte mit der Beschichtung zu überziehen, so daß diese ohne jeglichen Zusatzaufwand allseitig geschützt ist und in dieser Form ohne Gefahr von Beschädigungen vorgefertigt, gelagert und an eine andere Fertigungsstätte transportiert werden kann, an der dann erst die Montage der Heizwendel, der Einbau in die Aufnahmeschale und gegebenenfalls die Endmontage der Kochplatte od. dgl. erfolgt.

[0006] Die Unteransprüche 2 bis 14 bzw. 16 bis 19 haben vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. der erfindungsgemäßen Wärmedämmplatte zum Inhalt. Im Anspruch 20 ist ein zur Vorfertigung der Dämmplatte besonders geeignetes Verfahren angegeben, das gemäß Anspruch 21 in vorteilhafter Weise weitergebildet wird.

[0007] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.

[0008] Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und

Fig. 2 die Einzelheit aus Kreis II in Fig. 1 in stark vergrößerter Darstellung.

[0009] Die veranschaulichte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Aufnahmeschale 1 aus Metall, insbesondere Aluminiumblech, und Wärmedämmaterial in Form einer Wärmedämmplatte 2, welche an der Innenseite einer Umfangswand 3 der Aufnahmeschale 1 zwischen deren Boden 4 und einer Heizwendel 5 angeordnet ist. Die elektrisch betriebene Heizwendel 5 weist nicht näher dargestellte elektrische Anschlüsse auf, die auf geeignete Weise aus dem Bereich der Aufnahmeschale 1 herausgeführt sind. Die dargestellte Vorrichtung dient zur Strahlungsbeheizung einer Glaskeramikabdeckung einer Kochplatte, wobei die nicht näher dargestellte Glaskeramikplatte auf einer Auflagefläche 22 aufliegt und damit Abstand vom oberen Rand der Umfangswand 3 der Aufnahmeschale 1 sowie von der Heizwendel 5 erhält. Die Umfangswand 3 der Aufnahmeschale 1 und damit die gesamte Vorrichtung hat in Draufsicht im wesentlichen Kreisform und liegt konzentrisch zu einer Mittelachse 14.

[0010] Die Wärmedämmplatte 2 besteht im wesentlichen aus einer mit einer Beschichtung 7 versehenen Dämmschicht 9, die in wendelförmigen Nuten 8, die ebenfalls von der Beschichtung 7 ausgekleidet sind, die Heizwendel 5 aufnimmt. Die Beschichtung 7 ist beispielsweise über einen Tauchvorgang aufgebracht und deckt das Material der Dämmschicht 9 allseitig ab. Die Dämmschicht 9 liegt über die Beschichtung 7 am Boden 4 der Aufnahmeschale 1 an und besteht aus feinporigem Kieselsäureaerogel. Dieses Material ist an sich bekannt und weist neben dem Kieselsäureaerogel in aller Regel eine Mineralfaserverstärkung und/oder ein Trübungsmittel auf; solche hochwirksamen Wärmedämm-Materialien werden durch die Anmelderin unter der Bezeichnung MINILEIT (eingetragenes Warenzeichen) vertrieben, wobei hinsichtlich Einzelheiten des Materials auf die einschlägigen DE-OSen 27 47 663, 27 48 307 und 27 54 956 verwiesen wird, auf die insoweit ausdrücklich Bezug genommen wird. Bevorzugt wird ein Material für die Dämmschicht 9 verwendet, welches aus 30 bis 50 Gew.-% pyrogener Kieselsäure, 20 bis 50 Gew.-% Trübungsmittel und 5 bis 15 Gew.-% Aluminiumfasern besteht, sowie in einem Raumgewicht von 200 bis 400 kg/m³ vorliegt, jedoch nicht organisch oder anorganisch gehärtet zu sein braucht. Ein solches Spezial-Wärmedämmaterial besitzt eine Wärmeleitfähigkeit, die geringer ist als diejenige ruhender Luft und darüber hinaus nur wenig temperaturabhängig ist. Allerdings sind die aus pulverförmigen Grundstoffen gepreßten Formplatten aus einem solchen Material mechanisch wenig widerstandsfähig. Anstelle von Kieselsäureaerogel kann das Material auch Aluminiumoxid-Aerogel aufweisen, oder eine geeignete Mischung beider Aerogele, um bei Bedarf höhere Temperaturbeständigkeit zu erreichen. Zur weiteren Erhöhung der Temperaturbeständigkeit kann das Dämmaterial der Dämmschicht 9 Zuschläge an hochtemperaturbeständigen Stoffen wie Manganoxid, Zirkonoxid oder Titanoxid enthalten.. Für Spezialzwecke kann auch mit deren Aerogelen gearbeitet werden. Die Heizwendel 5 ist mittels eines Klebers 6 an der Beschichtung 7 in den wendelförmigen Nuten 8 befestigt. Hierzu ist der Kleber 6, was aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist, an diskreten Stellen längs der Erstreckung der Heizwendel 5 aufgebracht und sichert so deren Lage an im Abstand voneinander liegenden Stellen. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die Heizwendel 5 unmittelbar nach dem Aufbringen der Beschichtung 7 in der weiter unten noch näher erläuterten Weise auf diese aufzudrücken und die Funktion des Klebers 6 von der Beschichtung 7 übernehmen zu lassen. Sofern jedoch eine Vorfertigung der Wärmedämmplatten 2 mit Beschichtung 7 an anderer Stelle als die Anbringung der Heizwendel 5 erfolgt, wird die Heizwendel 5 in der veranschaulichten Weise mittels des zusätzlichen Klebers 6, dessen Konsistenz im übrigen derjenigen der Beschichtung 7 entsprechen kann, nachträglich auf die getrocknete Beschichtung aufgeklebt. Es stehen geeignete hochtemperaturbeständige anorganische Kleber 6 mit einer Temperaturbeständigkeit bis zu 1150⁰C, also völlig ausreichend, zur Verfügung. Dabei kann auch auf einen keramischen Kleber zurückgegriffen werden, der durch einen organischen Bindemittelanteil eine Anfangsfestigkeit erhält und bei erhöhten Temperaturen zwischen etwa 500 und 1000°C durch keramische Bindung verfestigt, wie dies weiter unten im Zusammenhang mit dem Gemisch für die Beschichtung 7 noch näher erläutert ist. Durch die hohe Temperatur, die beim Betrieb der Heizwendel 5 erreicht wird, wird der Übergang in die keramische Bindung vollzogen, welche der Lagesicherung der Heizwendel 5 bei weitem ausreichende Festigkeit vermittelt.

[0011] Die Beschichtung 7 ist-in einer Schichtdicke zwischen etwa 0,05 und 0,5 mm, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,3 mm vorgesehen und möge im vorliegenden Beispielsfalle eine Dicke von 0,25 mm aufweisen.

[0012] Die Beschichtung 7 besteht aus einem Stoffgemisch, welches mineralische Fasern und ein keramisches Bindemittel enthält, das bei Temperaturen zwischen etwa 500°C und 1000°C durch keramische Bindung verfestigt. Der Anteil an mineralischen Fasern sollte möglichst hoch sein, da die mineralischen Fasern einer Tendenz der Beschichtung 7 zum Schrumpfen bei erhöhten Temperaturen entgegenwirken. Daher sollten die mineralischen Fasern in einem Anteil von über 50 Gew.-% am trockenen Gemisch enthalten sein, vorzugsweise jedoch mit einem noch höheren Anteil von 75 bis 95 Gew.-%, wobei im Beispielsfalle ein Anteil von etwa 80 Gew.-% gewählt sein möge. Die mineralischen Fasern besitzen einen Erweichungs- bzw. Schmelzpunkt von über 1000°C, vorzugsweise von über 1100°C, sind also gegenüber den im Betrieb auftretenden Temperaturen beständig. Eine solche Einstellung des Erweichungs- oder Schmelzpunktes der Fasern gelingt einerseits über die Wahl einer bestimmten Partikelgröße, wobei größere Partikel später erweichen und sintern als kleinere, pulverartige Partikel, sowie über die Wahl der Zuschlagstoffe oder Flußmittel zusätzlich zum Aluminiumoxid- und Siliciumoxid-Hauptbestandteil der Mineralfasern. Die Mineralfasern werden aus der Schmelze mit einer Dicke zwischen etwa 0,5 und 3 pm, vorzugsweise zwischen 1 und 2 um gezogen und anschließend gemahlen, so daß sie auf Längen zwischen etwa 2 und 20 µm, vorzugsweise zwischen etwa 5 und 10 µm gebrochen werden, wobei jedoch in jedem Falle die Länge der Mineralfasern deren Dicke um wenigstens das Doppelte übersteigt, so daß tatsächlich noch ein Fasercharakter vorliegt. Unter Berücksichtigung dieser Faserabmessungen können sodann die Zusatzstoffe wie Flußmittel in der Schmelze zur Herstellung der Fasern, wie Na₂0, B₂0₃, M^gO, Fe₂0₃ und andere, an sich bekannte Zuschlagstoffe so gewählt werden, daß sich die gewünschte Temperaturbeständigkeit bis in Bereiche über 1000 oder über 1100°C ergibt, also in Bereiche, in denen die Mineralfasern auf Aluminium-Silicat-Basis bei der im Betrieb auftretenden Maximaltemperatur nicht erweichen oder erschmelzen.

[0013] Das keramische Bindemittel kann ebenfalls aus Aluminium-Silicat-Partikeln oder -faserelementen bestehen, die jedoch im Unterschied zu den Mineralfasern bei Temperaturen zwischen 500 und 1000°C erweichen und sintern und so die keramische Bindung ergeben. Hierin liegt ein wesentlicher Unterschied des verwendeten keramischen Bindemittels gegenüber anderen anorganischen Bindemitteln wie etwa Wasserglas, welches als Bindemittel für eine ähnliche Beschichtung eines Formkörpers aus Wärmedämmaterial aus der DE-OS 27 47 663 bekannt-ist. Wasserglas hat auch bei Raumtemperatur sofort eine ausreichende Klebewirkung, die bei höheren Temperaturen grundsätzlich unverändert bleibt. Jedoch hat sich gezeigt, daß eine Beschichtung mit Wasserglas als Bindemittel bei erhöhten Temperaturen zu stark schrumpft und insbesondere durch den Wasserglaszusatz Kriechströme auftreten, wenn die Heizwendel 5 unter Strom gesetzt wird. Diese Probleme treten nicht auf, wenn anstelle des Wasserglas ein keramisches Bindemittel gewählt wird, wobei auch im Falle eines keramischen Bindemittels eine gewisse Schrumpfung auftreten kann, die jedoch erst bei einem relativ hohen Bindemittelgehalt von über etwa 50 Gew.-% des trockenen Gemisches störend in Erscheinung tritt. Daher liegt der Bindemittelanteil zwischen etwa 5 und 50 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 10 und 20 Gew.-% des trockenen Gemisches, im Beispielsfalle bei etwa 15 Gew.-%, wobei eine gegenüber den Mineralfasern geringere, vorzugsweise hinsichtlich des Partikelvolumens um eine Zehnerpotenz oder Größenordnung geringere Partikelgröße der Mineralteilchen des keramischen Bindemittels gewählt ist; schon die geringere Partikelgröße ergibt einen Erweichungs- oder Schmelzpunkt bei niedrigeren Temperaturen, wobei die Einstellung im einzelnen durch entsprechende Wahl der Flußmittel zur Erzeugung entsprechend niederschmelzender Mineralteilchen erfolgen kann.

[0014] Im Beispielsfalle sind in der Beschichtung 7 weiterhin mineralische Pigmente enthalten, und zwar in Form von Ti0₂ oder Ti0₂-haltigen Stoffen. Die mineralischen Pigmente, die nicht unbedingt erforderlich sind, dienen dazu, bereits einen Teil der IR-Strahlung zu streuen oder zu reflektieren sowie die Abriebfestigkeit zu erhöhen. Als Ti0₂-haltiger Stoff kann beispielsweise ein Gemisch aus A1₂0₃ und Ti0₂ gewählt werden, wobei das. Ti0₂ neben seiner Funktion als Pigment auch als Trübungsmittel gegenüber der IR-Strahlung dient. Weitere Beispiele für geeignete Pigmente sind etwa Rutil, Ilmenit, Eisenoxid, Chromoxid und dgl. Es genügt, wenn die mineralischen Pigmente in einem Anteil von bis zu maximal etwa 20 Gew.-% des Trockengemisches, vorzugsweise jedoch in einem geringeren Anteil als 10 Gew.-% in der Beschichtung 7 enthalten sind. Im Beispielsfalle möge die Beschichtung 7 aus etwa 80 Gew.-% Mineralfasern, 15 Gew.-% keramischem Bindemittel in Form niederschmelzender Mineralteilchen und 5 % mineralischen Pigmenten in Form von TiO₂ bestehen.

[0015] Zur Herstellung der Wärmedämmplatte 2 wird zunächst das feinpulverige Wärmedämmaterial auf der Basis von feinporigem Kieselsäureaerogel in einen Pressenraum eingefüllt und dort zur Bildung des Formkörpers der aus Fig. 1 ersichtlichen Kontur gepreßt und verdichtet. Zur Erzeugung der Beschichtung 7 wird eine Aufschlämmung aus Wasser und einem Stoffgemisch hergestellt, welches die weiter oben bereits erläuterten Anteile an hochtemperaturbeständigen Mineralfasern, niederschmelzenden Mineralteilchen als keramischem Bindemittel und gegebenenfalls mineralischen Pigmenten enthält. Der Wassergehalt der Aufschlämmung wird im wesentlichen entsprechend der Art der Aufbringung der Beschichtung 7 gewählt und liegt zwischen etwa 40 Gew.-% zur Erzeugung einer pastenartigen Konsistenz für ein Aufstreichen und etwa 70 Gew.-% für ein Aufbringen durch Tauchen. Nach dem Aufbringen der Aufschlämmung auf den gepreßten Formkörper der Wärmedämmplatte 2 entweder allseitig oder mehr oder weniger beschränkt auf die Lagerbereiche oder Nuten 8 für die Heizwendel 5, erfolgt die Trocknung des naßbeschichteten Formkörpers bei erhöhter Temperatur von etwa 100 bis 150° in einem Trockenofen.

[0016] Sofern die Adhäsionskräfte des aufgebrachten Beschichtungsmaterials zur Bildung einer ausreichend abriebfesten und mechanisch festen Beschichtung 7 nicht ausreichen, kann dem die Beschichtung bildenden Stoffgemisch ein organisches Bindemittel zugesetzt werden, welches bei Temperaturen oberhalb von 200°C, jedenfalls aber oberhalb von 500°C verbrennt, ohne störende Rückstände zu hinterlassen. Derartige organische Bindemittel stehen in großer Anzahl zur Verfügung, wobei im Zuge der Verbrennung zunächst Kohlenstoff freigesetzt wird, der dann mit Sauerstoff als C0₂ abgeführt wird. Da dieser Verbrennungsvorgang in aller Regel übelriechende Stoffe freisetzt und darüber hinaus etwaige unvermeidliche Rückstände möglichst gering gehalten werden sollen, sollte der Gehalt an organischem Bindemittel nur so hoch gewählt werden, wie dies zur Erzeugung der gewünschten organischen Bindungskräfte unbedingt erforderlich ist. Daher wird der Gehalt an organischen Bindemittel immer unter 5 Gew.-%, zumeist auch unter 1 Gew.-% des Trockengemisches liegen, während unterhalb eines Gehaltes von etwa 0,1 Gew.-% des Trockengemisches keine merkliche Erhöhung der Bindekräfte feststellbar ist. Ein bevorzugter Wert für den Anteil des organischen Bindemittels liegt daher bei etwa 0,5 Gew.-% des Trockengemisches.

[0017] Nach der Trocknung ist die Wärmedämmplatte 2 vorgefertigt und selbständig handhabbar sowie auch handelbar, wobei die Beschichtung 7, gegebenenfalls unterstützt durch die Festigkeitserhöhung mittels des organischen Bindemittels als mechanische Schutzschicht der Wärmedämmplatte 2 bei Handhabung, Lagerung und Transport dienen kann. Anschließend wird die so vorgefertigte Wärmedämmplatte gegebenenfalls nach Transport zu einem anderen Fertigungsbetrieb in die Aufnahmeschale 1 eingesetzt und wird die Heizwendel 5 mittels des Klebers 6 in die Nuten 8 eingeklebt. Wird dann die Heizwendel 5 unter Strom gesetzt, so erfolgt zumindest in der Nachbarschaft der Heizwendel 5 bzw. im Bereich der oberen, mit 10 bezeichneten Lagermulde für die Heizwendel 5 eine Temperaturerhöhung der Beschichtung 7, welche zur Verbrennung eines gegebenenfalls beigefügten organischen Bindemittels und anschließend zur Erweichung der niederschmelzenden Mineralteilchen des keramischen Bindemittels und damit zur Verfestigung durch keramische Bindung führt. Eine so starke Temperaturerhöhung tritt gerade im Hinblick auf das hochwirksame Wärmedämmaterial der Dämmschicht 9 im Bereich des Bodens 4 der Aufnahmeschale 1 nicht auf, so daß dort keine Verfestigung der Beschichtung 7, sofern dort überhaupt vorgesehen, durch keramische Bindung erfolgt, jedoch ist dies in diesen Bereichen auch nicht nötig, da im Hinblick auf die Abdeckung durch die Aufnahmeschale 1 dort auch keine mechanischen Einwirkungen oder Spannungen auftreten. Der Kleber 6, der ebenfalls aus keramischem Bindemittel gegebenenfalls mit organischen Bindemittelzusätzen bestehen und gegebenenfalls genau die gleiche Konsistenz wie die Beschichtung 7 aufweisen kann, geht entsprechend ebenfalls in die keramische Bindung über, so daß die Heizwendel 5 trotz der angesichts der starken Temperaturschwankungen erheblichen thermischen Dimensionsänderungen sicher gelagert ist. Für den Kleber 6 kann jedoch auch ein anderes anorganisches Bindemittel verwendet werden, beispielsweise auf der Basis von Wasserglas, da im Hinblick auf die nur lokale Aufbringung des Klebers 6 Probleme durch Schrumpfung, Kriechströme usw. nicht in irgendwie erheblichem Umfange zu befürchten sind. Jedoch ist Wasserglas für viele Anwendungsfälle nicht ausreichend temperaturbeständig, so daß auch in dieser Hinsicht eine keramischer Kleber 6 zusätzliche Vorteile ergibt.

Ansprüche

₁. Vorrichtung zur wärmedämmenden Lagerung einer elektrischen Heizwendel, insbesondere für eine strahlungsbeheizte Kochplatte, mit einer Aufnahmeschale für zwischen der Heizwendel und dem Boden der Aufnahmeschale angeordnetes Wärmedämmaterial, welches wenigstens eine bodenseitige hochwirksame Dämmschicht auf der Basis von aus der Flammenpyrolyse gewonnenem mikroporösem Oxidaerogel insbesondere von Silizium und/oder Aluminium, insbesondere mit Mineralfaserverstärkung und/oder Trübungsmittel aufweist, und bei der zwischen der Heizwendel und der Dämmschicht eine Lagerschicht für die Heizwendel mit gegenüber der Dämmschicht unterschielicher Konsistenz vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschicht in an sich bekannter Weise eine durch eine Spritz-, Tauch- oder ähnlichen Vorgang aufbringbare Beschichtung (7) aus einem anorganische Bindemittel und mineralische Fasern enthaltenden Gemisch ist, und daß das anorganische Bindemittel ein keramisches Bindemittel ist, das bei Temperaturen zwischen etwa 500°C und 1000°C durch keramische Bindung verfestigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwendel (5) mittels eines anorganischen Klebers (6) auf die die Lagerschicht bildende Beschichtung (7) geklebt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (6) ein keramisches Bindemittel ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (6) wenigstens annähernd gleiche Zusammensetzung aufweist wie das keramische Bindemittel der Beschichtung (7).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (7) die Dämmschicht (9) allseitig umgibt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (7) eine Dicke von zwischen etwa 0,05 und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,3 mm aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Beschichtung (7) bildende Gemisch mineralische Pigmente enthält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch TiO₂ oder Ti0₂-haltige Stoffe als mineralische Pigmente.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Pigmente in einem Anteil von bis zu 20 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-% des trockenen Gemisches enthalten sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralfasern eine Dicke zwischen etwa 0,5 und 3 pm, vorzugsweise zwischen 1 und 2 µm besitzen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralfasern eine Länge zwischen etwa 2 und 20 µm, vorzugsweise zwischen 5 und 10 µm besitzen, wobei die Länge die Dicke der Mineralfasern um wenigstens das Doppelte übersteigt.

1₂. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralfasern einen Erweichungs- bzw. Schmelzpunkt von über 1000°C, vorzugsweise von über 1100⁰C besitzen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralfasern mit einem Anteil von über 50 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 75 und 95 Gew.-% des trockenen Gemisches enthalten sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Bindemittel mit einem Anteil von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 20 Gew.-% des trockenen Gemisches enthalten ist.

15. Wärmedämmplatte für die Lagerung einer elektrischen Heizwendel, insbesondere für eine strahlungsbeheizte Kochplatte, mit wenigstens einer bodenseitigen hochwirksamen Dämmschicht aus feinporigem Kieselsäureaerogel insbesondere mit Mineralfaserverstärkung und/oder Trübungsmittel und mit einer Lagerschicht für die Heizwendel mit gegenüber der Dämmschicht unterschiedlicher Konsistenz, gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 14.

16. Wärmedämmplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Bindemittel insbesondere faserige Mineralteilchen mit einem Erweichungs- bzw. Schmelzpunkt unter ₁000⁰C, vorzugsweise unter 900°C enthalten sind.

17. Wärmedämmplatte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralteilchen des Bindemittels eine gegenüber den Mineralfasern erheblich geringere Partikelgröße, insbesondere ein um wenigstens eine Zehnerpotenz geringeres Partikelvolumen besitzen.

18. Wärmedämmplatte nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das die Beschichtung (7) bildende Gemisch ein organisches Bindemittel enthält, welches bei Temperaturen oberhalb von 200°C, vorzugsweise oberhalb von 500⁰C zumindest weitgehend rückstandsfrei verbrennt.

19. Wärmedämmplatte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Bindemittel in einem Anteil zwischen etwa 0,1 und 5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 Gew.-% des trockenen Gemisches enthalten ist.

20. Verfahren zur Herstellung einer Wärmedämmplatte nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein der Kontur der Wärmedämmplatte entsprechender Formkörper aus dem Wärmedämmaterial durch Pressen hergestellt und eine Aufschlämmung aus einer der Zusammensetzung des Gemisches für die Beschichtung entsprechenden Trockenmasse unter Zusatz von Wasser bereitgestellt wird, daß die Aufschlämmung durch Spritzen, Tauchen, Streichen od. dgl. auf die Oberfläche des Formkörpers aufgebracht und daß der naßbeschichtete Formkörper vorzugsweise bei erhöhter Temperatur von etwa 100°C bis 150°C getrocknet wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der Aufschlämmung zwischen etwa 40 und 70 Gew.-% der Aufschlämmung gewählt wird.

Zeichnung