Glaskeramikkochfeld mit wenigstens einem Kochfeldbereich

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Glaskeramikkochfeld (1) mit wenigstens einem in radialer Richtung durch die Innenwand einer Isolierung (10) begrenzten Kochfeldbereich (2), unter dem ein Heizelement (3) angeordnet ist, zur Erwärmung eines auf dem Kochfeldbereich (2) stehenden Kochgefäßes (4), sowie ein die Heiztemperatur auf einen Maximal-Wert begrenzendes Überwachungselement (5), das die unterhalb der Glaskeramikfläche (7) entstehende Hitze vorzugsweise auf eine Temperatur von 800°C bis 900°C begrenzt, um die auf der Glaskeramikoberfläche (8) abstrahlende Hitze auf einen vorher festgelegten Wert zu begrenzen.
Zur besseren Ausnutzung des Glaskeramikmaterials ist in radialer Richtung außerhalb des Kochfeldbereichs (2) unterhalb der Glaskeramikfläche (7) ein separates Temperaturüberwachungselement (9) angeordnet, welches die im peripheren Bereich der Glaskeramikfläche (7) sich radial ausbreitende Hitze- bzw. Wärmeentwicklung fühlt und begrenzt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Glaskeramikkochfeld mit wenigstens einem Kochfeldbereich, unter dem ein Heizelement zur Erwärmung eines auf dem Kochfeldbereich stehenden Kochgefäßes angeordnet ist, sowie ein die Heiztemperatur auf einen Maximal-Wert begrenzendes Überwachungselement, das die unterhalb der Glaskeramikfläche entstehende Hitze begrenzt, um die auf der Glaskeramikoberfläche abstrahlende Hitze auf einen aus Sicherheitsgründen festgelegten Wert zu begrenzen.

[0002] Die Ankochleistung eines Glaskeramikkochfeldes mittels eines darunter liegenden Heizelementes ist durch zwei Variablen begrenzt. Dabei ist einmal die maximale Glaskeramiktemperatur einzuhalten, damit die Lebensdauer der Glaskeramik bei verschiedenen Lastfällen, wie zum Beispiel bei einem versetzten Topf, bei einem zu kleinen Topf, oder bei einem leer gekochten Topf gewährleistet ist. Zudem darf eine Wand, die seitlich oder hinter dem Kochfeld angeordnet ist, nicht derart erhitzt werden, dass sie Feuer fängt, auch wenn sich kein Topf auf der Kochstelle befindet. Dies ist insbesondere bei Einbaukochfeldern wichtig, da hier zwangsläufig Kochfeld und Wände von Einbaumöbeln zueinander eng benachbart angeordnet sind. Beides wird durch ein Überwachungselement gewährleistet, das mit dem Heizelement zusammenwirkt und es bei einer Temperatur von ca. 700°C abschaltet.

[0003] Nach dem Stand der Technik ist das oben beschriebene Überwachungselement, das bei einem fest voreingestellten Wert die Kochstelle ausschaltet, beispielsweise aus der WO 01/62049, der WO 01/62047 sowie aus der WO 01/62046 bekannt.

[0004] Aus dem Stand der Technik sind auch temperaturabhängige Widerstände in Verbindung mit einer Elektronik bekannt, die die Einhaltung der maximalen zulässigen Temperatur gewährleisten. So ist beispielsweise aus der DE 40 22 844 ein Verfahren zum Erkennen und Anzeigen eines anormalen thermischen Belastungszustandes einer Heizfläche aus Glaskeramik bekannt, bei der, unabhängig voneinander im Bereich einer Heizzone, Temperatursensoren angeordnet sind, die für einen bestimmten anormalen thermischen Belastungszustand charakteristische Temperaturverteilungen in der Heizfläche bestimmen und mittels Betriebszustandsanzeigen diesen optisch und/oder akustisch anzeigen. Dieses Verfahren ist dazu bestimmt bei einer Heizfläche aus Glaskeramik oder einem vergleichbaren Material den Belastungszustand zu erkennen und anzuzeigen. Hierbei soll gewährleistet werden, dass je nach Verwendung einer Heizfläche bestimmte Ursachen für anormale thermische Belastungszustände, wie zum Beispiel typische Fehlstellungen von Töpfen, wie es immer wieder vorkommen kann, zu vermeiden.

[0005] Diese Topffehlstellungen, aber auch eine schlechte Topfqualität führen zu Überhitzungen der Kochfläche in einem inneren oder nur in einem äußeren Bereich der Kochzone oder aber in beiden Bereichen gemeinsam. So wird zum Beispiel bei einer Fehlstellung des Topfes sowie bei einem Topf mit nach außen gewölbten Auflageflächen oder bei einem zu kleinen Topf nur ein äußerer ringförmiger Randbereich der Kochzone oder nur ein Segment dieses Bereiches überhitzt. Um insbesondere diese Fehlstellungen auszuschließen, sieht daher das nach dem Stand der Technik bekannte Verfahren vor, mehrere voneinander unabhängig im Bereich der Heizzone angeordnete Temperatursensoren vorzusehen, die für einen bestimmten anormalen thermischen Belastungszustand eine charakteristische Temperaturverteilung in der Heizfläche erkennen, um auf diese Weise dem Benutzer in Form von optischen oder akustischen Warneinrichtungen anzuzeigen, dass eine Fehlstellung des Kochgeschirrs vorliegt.

[0006] Die Erfindung geht jedoch aus von einem unter der Glaskeramikfläche angeordneten Heizelement, über dem ein als ein Stabausdehnungselement ausgebildetes Überwachungselement angeordnet ist. Durch seinen fest eingestellten Temperaturwert ist das Stabausdehnungselement so justiert, dass es beide maximalen Temperaturwerte, für die Glaskeramik und die Wand, berücksichtigt.

[0007] Beispielsweise offenbart die DE 37 03 768 C2 ein Glaskeramikkochfeld mit wenigstens einem in radialer Richtung durch die Innenwand einer Isolierung begrenzten Kochfeldbereich unter dem ein Heizelement angeordnet ist, zur Erwärmung eines auf dem Kochfeldbereich stehenden Kochgefäßes, sowie ein die Heiztemperatur auf einen Maximal-Wert begrenzendes Überwachungselement, das die unterhalb der Glaskeramikfläche entstehende Hitze begrenzt, um die auf der Glaskeramikoberfläche abstrahlende Hitze auf einen vorher festgelegten Wert zu begrenzen, wobei in radialer Richtung außerhalb des Kochfeldbereichs unterhalb der Glaskeramikfläche ein Temperaturschalter angeordnet ist, welcher die sich radial ausbreitende Wärmeentwicklung radial außerhalb des Kochfeldbereichs fühlt.

[0008] Neuerdings gibt es jedoch bezüglich der Lebensdauer verbesserte Glaskeramiken, die höhere Temperaturen zulassen. Da aber Holzstellwände wegen Normvorschriften keine höheren Stabausdehnungstemperaturen zulassen, kann insbesondere der Vorteil einer bereitgestellten hochwertigeren Glaskeramik mit den jetzigen Heizelementen nicht genutzt werden. Mit Hilfe einer elektronischen Überwachung kann zwar die Oberflächentemperatur der Glaskeramik einen hohen Anfangswert bekommen, um eine schnelle Ankochfunktion zu erhalten, um dann stufenweise reduziert zu werden, damit die maximale Stellwandtemperatur von ca. 175°C eingehalten wird. Allerdings sind hierfür hohe Anforderungen für eine Überwachungselektronik erforderlich, die die Sicherheitsfunktionen erfüllen, was einen hohen Kostenaufwand für die Elektronik darstellt.

[0009] Hieraus ergibt sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Glaskeramikkochfeld derart weiter zu bilden, welches unter der Verwendung eines über dem Heizelement angeordneten Überwachungselement eine wesentlich verbesserte Ankochleistung ermöglicht, unter Gewährleistung der bei Stellwandbereichen geforderten Sicherheit in der Nähe des Keramikkochfeldes, und wobei auch gewährleistet werden soll, dass der Kostenaufwand für die Überwachung gering gehalten wird.

[0010] Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0011] Hierzu wird in radialer Richtung außerhalb des Kochfeldbereichs unterhalb der Glaskeramikfläche ein Temperaturschalter angeordnet, welcher in einem Bereich von etwa 130°C bis etwa 200°C das Heizelement für die Erwärmung des Kochfeldbereiches abschaltet. Somit wird ein Temperaturschalter bereitgestellt, welcher die Überhitzung der Wand unterbindet, wobei das über dem Heizelement angeordnete Überwachungselement primär die Glaskeramik vor Überhitzung schützt.

[0012] Vorzugsweise begrenzt das Überwachungselement die unterhalb der Glaskeramikfläche entstehende Hitze auf eine Temperatur von 800°C bis 900°C.

[0013] In Weiterbildung des Glaskeramikkochfeldes ist der Temperaturschalter unmittelbar an der Glaskeramikfläche befestigt, so dass auch nur die sich an der Glaskeramikfläche entwickelnde Temperatur gemessen wird. Der fest eingestellte Temperaturschalter als solches ist dabei vorzugsweise aus einem Wellenscheibenthermostat oder der gleichen gebildet. Dieser ist dabei auf einen Grenzwert in einem Bereich von etwa 130°C bis etwa 220°C eingestellt, so dass das Heizelement für die Erwärmung des Kochfeldbereiches bei der aus diesem Temperaturbereich ausgewählten und vorher festgelegten Grenztemperatur dann abschaltet.

[0014] Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung eines Temperaturschalters wird erreicht, dass die Glaskeramikunterseitentemperatur radial außerhalb des Kochfeldbereichs erfasst wird. Der Temperaturschalter kann demnach entweder in der den Kochfeldbereich begrenzenden Isolierung oder in radialer Richtung außerhalb der Isolierung angeordnet sein. Dies ist deshalb erforderlich, weil dadurch eine direkte Beeinflussung des Temperaturschalters durch das Heizelement verhindert ist, so dass der Temperaturschalter ein auswertbares Signal an die Kochfeldsteuerung liefert.

[0015] Wird als Temperaturschalter beispielsweise ein Wellenscheibenthermostat verwendet, kann dieser direkt in den Schaltkreis für das Heizelement integriert werden, so dass in diesem Fall eine Signalübertragungsverbindung zu der Kochfeldsteuerung nicht erforderlich ist. Anderenfalls, also wenn der Temperaturschalter innerhalb des Kochfeldbereichs angeordnet wäre, würde das Heizelement das Ausgangssignal des Temperaturschalters derart beeinflussen, dass die Kochfeldsteuerung zwischen einem gewünschten Zustand, nämlich dass ein Kochgefäß auf dem Kochfeldbereich des Glaskeramikkochfelds aufgestellt ist und einem ungewünschten Zustand, nämlich dass kein Kochgefäß aufgestellt ist, nicht unterscheiden könnte.

[0016] Wird nun die Glaskeramikunterseitentemperatur in radialer Richtung außerhalb des Kochfeldbereichs begrenzt, zum Beispiel mit Hilfe eines Wellenscheibenthermostaten, kann das Überwachungselement mit einem hoch eingestellten Abschaltwert, also mit einem hohen Maximal-Wert für die Abschalttemperatur, betrieben werden. Somit wird einerseits der Vorteil einer hochwertigen Glaskeramik genutzt, wobei sich andererseits ein schnellerer Ankochvorgang realisieren lässt.

[0017] Da der Temperaturschalter, der Wellenscheibenthermostat, die Aufgabe des Schutzes der Stellwand übernimmt, muss das Überwachungselement, das Stabausdehnungselement, nur noch die Glaskeramik schützen und kann daher auf einen höheren Wert justiert werden, weil die Glaskeramik dies zulässt. Das Ergebnis ist ein schnelleres Ankochen, besonders bei schlechteren Töpfen.

[0018] Dabei wird der Temperaturschalter in radialer Richtung außerhalb des Kochfeldbereichs unterhalb der Glaskeramikfläche angeordnet, so dass er die sich radial ausbreitende Wärmeentwicklung fühlt. Er besitzt eine Abschalttemperatur von ca. 130°C bis ca. 200°C. Im sachgemäßen Gebrauch wird diese Temperatur nicht erreicht, da der Topfboden die Glaskeramikoberfläche im Heizkörperbereich kühlt. Wird jedoch die Glaskeramikoberfläche nicht mehr gekühlt, weil zum Beispiel der Kochbereich ohne Topf betrieben wird, wird das Heizelement automatisch abgeschaltet. Ein in radialer Richtung außen liegender Temperaturschalter ist besser in der Lage, den Belastungsfall "kein Topf" zu erkennen und somit die Wand zu schützen als ein ausschließlich über dem Heizelement angeordnetes Überwachungselement.

[0019] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachstehenden Zeichnungen näher erläutert; dabei zeigen:

Figur 1:

Eine Draufsicht auf einen Kochfeldbereich und

Figur 2:

eine geschnittene Seitenansicht des Glaskeramikkochfelds mit an der Unterseite angeordnetem Heizelement sowie einem aufstehenden Topfgefäß.

[0020] Die Figuren 1 und 2 zeigen in der Zusammenschau ein Glaskeramikkochfeld 1 mit wenigstens einem Kochfeldbereich 2, wobei unter dem Kochfeldbereich 2 ein Heizelement 3 in Form einer Heizwendel angeordnet ist. Der Kochfeldbereich 2 ist in radialer Richtung durch die Innenwand einer Isolierung 10 begrenzt. Die dort abgebildete Darstellung gemäß der Figur 1 zeigt ein Heizelement 3 in einer Zweikreisausführung. Das Heizelement 3 ist dazu bestimmt, ein über dem Kochfeldbereich 2 auf dem Glaskeramikkochfeld 1 stehendes Kochgefäß 4 zu erwärmen. Das Heizelement 3 umfasst weiter ein die Heiztemperatur auf einen Maximal-Wert begrenzendes Überwachungselement 5, welches als ein über der Heizwendel angeordnetes Stabausdehnungselement 6 ausgebildet ist.

[0021] Dieses Stabausdehnungselement 6 ist derart eingestellt, dass die unterhalb der Glaskeramikfläche 7 entstehende Hitze vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 800°C bis etwa 900°C begrenzt wird, damit die auf der Glaskeramikoberfläche 8 abstrahlende Hitze, aus Sicherheitsgründen eine Temperatur aus dem Temperaturbereich von etwa 500°C bis etwa 600°C nicht überschreitet. Dies ist auch insbesondere wichtig, damit angrenzende nicht dargestellte Stellwandflächen, die unter einer gewissen Distanz zu dem Kochfeldbereich 2 angeordnet sind, nicht in Mitleidenschaft gezogen werden. Die auf der Glaskeramikoberfläche 8 entstehende Hitze wird dadurch reduziert, wenn beispielsweise, wie in der Figur 2 dargestellt ist, ein Kochgefäß 4 auf der Glaskeramikoberfläche 8 steht.

[0022] Diese Wärmentwicklungen im Kochfeldbereich 2 einer Glaskeramikkochfelds 1 können nun dadurch wesentlich vorteilhafter ausgenutzt werden, wobei hierdurch insbesondere die Ankochzeiten wesentlich verringert werden, und zwar dadurch, dass in radialer Richtung außerhalb des Kochfeldbereichs 2 unterhalb der Glaskeramikfläche 7 ein Temperaturschalter 9 angeordnet ist, welcher die sich radial ausbreitende Wärmeentwicklung fühlt und begrenzt.

[0023] Dadurch wird folgender Effekt erzielt, dass nun das Stabausdehnungselement 6 auf einen wesentlich höheren Temperaturbegrenzungswert gesetzt werden kann, so dass die Aufheizgeschwindigkeit des sich im Kochgefäß 4 befindlichen Lebensmittels sich dadurch erhöht. Fühlt der in radialer Richtung außerhalb des Kochfeldbereichs 2 unterhalb der Glaskeramikfläche 7 angeordnete Temperaturschalter 9 eine gewisse Wärmeentwicklung, so schaltet dieser das Heizelement 3 ab. Dadurch wird gewährleistet, dass einerseits die Ankochzeit wesentlich verkürzt werden kann, und wobei dadurch andererseits auch der Stellwandschutz gegeben ist. Der Temperaturschalter 9 ist dabei unmittelbar an der Glaskeramikfläche 7 befestigt, so dass es ausschließlich die an der Glaskeramikfläche 7 entstehende Wärme misst.

[0024] Der Temperaturschalter 9 ist hierbei in einem Bereich von etwa 130°C bis etwa 200°C eingestellt, so dass es bei dem Erreichen einer aus diesem Temperaturbereich ausgewählten und vorher festgelegten Grenztemperatur das Heizelement 3, welches für die Erwärmung des Kochfeldbereiches 2 bestimmt ist, automatisch abschaltet.

[0025] In Weiterbildung der Erfindung ist hierbei der Temperaturschalter 9 als ein Wellenscheibenthermostat ausgebildet.

Ansprüche

1. Glaskeramikkochfeld (1) mit wenigstens einem in radialer Richtung durch die Innenwand einer Isolierung (10) begrenzten Kochfeldbereich (2), unter dem ein Heizelement (3) angeordnet ist, zur Erwärmung eines auf dem Kochfeldbereich (2) stehenden Kochgefäßes (4), sowie ein die Heiztemperatur auf einen Maximal-Wert begrenzendes Überwachungselement (5), das die unterhalb der Glaskeramikfläche (7) entstehende Hitze begrenzt, um die auf der Glaskeramikoberfläche (8) abstrahlende Hitze auf einen vorher festgelegten Wert zu begrenzen, wobei in radialer Richtung außerhalb des Kochfeldbereichs (2) unterhalb der Glaskeramikfläche (7) ein Temperaturschalter (9) angeordnet ist, welcher die sich radial ausbreitende Wärmeentwicklung radial außerhalb des Kochfeldbereichs (2) fühlt und in einem Bereich von etwa 130°C bis etwa 200°C das Heizelement (3) für die Erwärmung des Kochfeldbereiches (2) abschaltet.

2. Glaskeramikkochfeld (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Überwachungselement (5) die unterhalb der Glaskeramikfläche (7) entstehende Hitze auf eine Temperatur von 800°C bis 900°C begrenzt.

3. Glaskeramikkochfeld (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Temperaturschalter (9) unmittelbar an der Glaskeramikfläche (7) befestigt ist.

4. Glaskeramikkochfeld (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Temperaturschalter (9) vorzugsweise als ein Wellenscheibenthermostat oder der gleichen ausgebildet ist.

Zeichnung