(19) |
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(11) |
EP 1 855 357 A1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
(43) |
Veröffentlichungstag: |
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14.11.2007 Patentblatt 2007/46 |
(22) |
Anmeldetag: 11.05.2006 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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AL BA HR MK YU |
(71) |
Anmelder: Frima SA |
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68271 Wittenheim Cedex (FR) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Lingenheil, Markus
79206 Breisach/Oberrimsingen (DE)
- Wassmus, Reinhard
86899 Landsberg/Lech (DE)
- Gluck, Pascal
68100 Mulhouse (FR)
- Reimers, Wilhelm
86854 Amberg (DE)
- Meye, Moritz
86899 Landsberg/Lech (DE)
- Thiebaud, Fabrice
67120 Duttlenheim (FR)
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(74) |
Vertreter: Weber-Bruls, Dorothée |
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Forrester & Boehmert,
Pettenkoferstrasse 20-22 80336 München 80336 München (DE) |
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Bemerkungen: |
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Amended claims in accordance with Rule 86 (2) EPC. |
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(54) |
Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren einer Kontaktfläche, Heizelement mit solch
einer Vorrichtung und Gargerät mit solch einem Heizelement |
(57) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum elektrischen Kontaktieren einer Kontaktfläche
(32), umfassend ein Kontaktglied (20,22,26,34) zum Berühren der Kontaktfläche, das
durch ein Halteglied (18) bewegbar gelagert ist, wobei das Kontaktglied derart von
dem Halteglied gelagert ist, daß es bei Beaufschlagung mit einer Kraft, insbesondere
resultierend aus einer thermischen Expansion, eine Pendelbewegung im wesentlichen
parallel zu der Kontaktfläche durchführt, um auf der Kontaktfläche abzurollen; und
ein Heizelement (10) mit zumindest einer Kontaktfläche, die über eine solche Vorrichtung
mit einem Kontaktglied lösbar verbindbar ist; und ein Gargerät mit zumindest einem
solchen Heizelement.
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[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren einer Kontaktfläche,
umfassend ein Kontaktglied zum Berühren der Kontaktfläche, das durch ein Halteglied
bewegbar gelagert ist, ein Heizelement mit zumindest einer solchen Vorrichtung und
ein Gargerät mit zumindest einem solchen Heizelement.
[0002] Aus der
GB 1,076,715 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren einer Kontaktfläche,
insbesondere eines flachen Leiters eines Heizelements, bekannt, die ein Gehäuse in
Form eines Blocks zur Beherbergung eines Verbindungselementes mit einem Kontaktglied,
das auf dem Leiter aufgedrückt ist, aufweist. Das Kontaktglied ist zu diesem Zweck
federartig mit einer halbkreisförmigen Kontaktoberfläche, die im Gehäuse senkrecht
zur Kontaktfläche bewegbar ist, ausgebildet.
[0003] In der
EP 0 834 959 A2 ist eine Anschlußklemme mit einem bügelförmigen Grundkörper offenbart, in dem ein
Führungsbolzen über Federkräfte einer Druckfeder einen elektrischen Leiter auf eine
Sammelschiene drückt.
[0004] In der
US 4,172,972 ist ein elektrischer Schiebeschalter beschrieben, der ein Kontaktglied aufweist,
das mehrere Kontakte miteinander verbinden kann. Das Kontaktglied wird dabei durch
eine Feder auf die Kontakte gedrückt.
[0005] Ferner ist aus der
CH 420 316 ein Stecker bekannt, in dem ein Stößel innerhalb einer Hülse parallel zur Achse der
Hülse bewegt werden kann, indem er durch eine Feder vorgespannt ist, so daß ein Kabel
in der Hülse befestigt werden kann. Genauer gesagt kann der Stößel teilweise aus der
Hülse gezogen werden, das Kabel in die Hülse eingeführt werden und der Stößel anschließend
wieder losgelassen werden, so daß er das Kabel festklemmt.
[0006] Nachteilig an diesen bekannten Kontaktierungsvorrichtungen, insbesondere deren Befestigungsmöglichkeiten
ist, daß beispielsweise bei einer Befestigung eines Kontaktgliedes an einem Heizelement,
die entsprechende Verbindung aufgrund von unterschiedlichen thermischen Expansionskoeffizienten
der verwendeten Materialen gestört und schließlich selbst gelöst werden kann, nämlich
als Folge von translatorischen Relativbewegungen in Abhängigkeit von der Temperatur.
Da ein Kontaktglied meistens auf eine Kontaktfläche aufgedrückt wird, kann es durch
diese translatorischen Relativbewegungen, die im Mikrobereich liegen, zu einer Korrosion
an der Oberfläche der Kontaktfläche bzw. des Heizelements, die B-Fritting oder Fritting-Korrosion
genannt wird, kommen. Genauer gesagt wird es nach einigen Heiz- und Abkühlperioden
zum Abtragen bzw. zur Erosion einer die Kontaktfläche darbietenden Kontaktschicht
kommen, wodurch der Enge-Widerstand, also der Widerstand zwischen der Kontaktfläche
und dem Kontaktglied, also der Kontaktpaarung, ansteigt, und zwar bis die Stromleitung
unter Abbrand des Kontakt komplett zum Erliegen kommt. Dies hat meist zur Folge, daß
schon nach einer kurzen Benutzungsdauer Kontaktglieder von elektrischen Heizelementen
ausgetauscht werden müssen. Insbesondere bei Anwendungen mit hohen Temperaturen, wie
450 °C, und/oder mit stark wechselnden Temperaturen stellt dies eine Gefahr dar, wenn
eine nicht festverbundene, d.h. verschweißte, verschraubte oder verlötete, Kontaktierung
verwendet werden soll. Ferner entstehen bei normalen Kontaktpaarungen mit versilberten
Kontaktgliedern, die durch ein Federblech auf eine Kontaktfläche aufgedrückt werden,
durch besagte translatorischen Mikrobewegungen ein hoher Kontaktverschleiß und gegebenenfalls
eine Lichtbogenbildung.
[0007] Besonders problematisch wird also der Einsatz einer Kontaktierungsvorrichtung bei
Heizelementen von Gargeräten, die gerade in einem Temperaturbereich von 450°C arbeiten
können müssen, und zwar auch mit großen Temperaturgradienten. Mit der Problematik
der Kontaktierung von Heizelementen wird sich insbesondere im Rahmen der
WO 2005/032214 A2 auseinandergesetzt. Dort wird der Einsatz eines federelastischen Arretierelementes
vorgeschlagen, das sich zwar grundsätzlich bewehrt hat, jedoch noch stets nicht optimiert
ist.
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es daher, die gattungsgemäße Kontaktierungsvorrichtung
derart weiterzuentwickeln, daß sie die Nachteile des Stands überwindet, insbesondere
eine sichere und zuverlässige Stromübertragung bzw. Kontaktierung bei einem nicht
festverbundenen Kontaktpaar langfristig und konstruktiv einfach gewährleistet.
[0009] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Kontaktglied derart von dem Halteglied
gelagert ist, daß es bei Beaufschlagung mit einer Kraft, insbesondere resultierend
aus einer thermischen Expansion, eine Pendelbewegung im wesentlichen parallel zu der
Kontaktfläche durchführt, um auf der Kontaktfläche abzurollen.
[0010] Dabei ist bevorzugt, daß das Kontaktglied die Kontaktfläche zum Bereitstellen eines
Kontakts in nur einem Kontaktpunkt berührt.
[0011] Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß das Kontaktglied über zumindest ein
Spannmittel auf die Kontaktfläche preßbar ist, wobei vorzugsweise das Spannmittel
eine Feder umfaßt und/oder zumindest bereichsweise zwischen dem Kontaktglied und dem
Halteglied angeordnet ist.
[0012] Ferner kann vorgesehen sein daß das Kontaktglied einen Stößel umfaßt, der insbesondere
einen kugelabschnittsförmigen Bereich zum Anliegen an der Kontaktfläche aufweist.
[0013] Dabei kann vorgesehen sein, daß der Stößel zumindest bereichsweise im Halteglied
angeordnet ist und/oder zumindest bereichsweise von einer die Feder bildenden Spiralfeder
umgeben ist, wobei über die Feder sichergestellt ist, daß der Stößel mit seiner Längsachse
im wesentlichen senkrecht zur Kontaktfläche auf dieselbe zu vorgespannt ist.
[0014] Es kann auch vorgesehen sein, daß der Stößel zumindest bereichsweise aus Edelstahl
ausgebildet ist, und/oder zumindest ein Bereich des Stößels, der an der Kontaktfläche
anliegt, insbesondere der kugelabschnittsförmige Bereich, Silber und Nickel umfaßt,
vorzugsweise in Form einer Silber-Nickel-Niet ist.
[0015] Ferner wird vorgeschlagen, daß die Kontaktfläche durch eine Fläche aus einer Silberlegierung
bzw. einer Silberfläche gebildet ist.
[0016] Bevorzugt ist erfindungsgemäß, daß das Halteglied eine elektrisch isolierende Hülse,
vorzugsweise Keramikhülse, umfaßt, die zumindest das Kontaktglied, vorzugsweise das
Kontaktglied und der Feder, zumindest bereichsweise umgibt
[0017] Dabei kann vorgesehen sein, daß die Hülse eine zumindest abschnittsweise schräg zu
ihrer Längsachse verlaufende, insbesondere sich konisch in Richtung der Kontaktfläche
aufweitende, Innenfläche aufweist, um die Pendelbewegung des Kontaktgliedes zu erlauben.
[0018] Ferner kann dabei vorgesehen sein, daß der Winkel zwischen der Innenfläche der Hülse
und der Längsachse der Hülse zwischen 1° und 3° liegt, insbesondere ungefähr 2° ist.
[0019] Bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktfläche mit einem Heizelement in Wirkverbindung steht, insbesondere einem flachen
Heizelement, vorzugsweise einem Dickschichtheizelement, wobei die Kontaktfläche vorzugsweise
von dem Heizelement umfaßt ist.
[0020] Dabei kann vorgesehen sein, daß das Halteglied an dem Heizelement, insbesondere lösbar,
befestigbar ist.
[0021] Mit der Erfindung werden dabei auch Ausführungsformen vorgeschlagen, die gekennzeichnet
sind durch eine erste Platte, vorzugsweise erste Edelstahlplatte des Heizelements,
über die das Halteglied mit dem Heizelement befestigt ist.
[0022] Dabei kann vorgesehen sein, daß die erste Platte eine, insbesondere im wesentlichen
kreisförmige, erste Aussparung im Bereich der Kontaktfläche aufweist, um die Hülse
aufzunehmen, wobei die Hülse vorzugsweise an ihrem der Kontaktfläche zugewandten Seite
einen Vorsprung, wie in Form einer Umlaufkante, aufweist, der zum Festhalten der Hülse
an der ersten Platte die letztere hintergreift.
[0023] Mit der Erfindung wird auch ein Heizelement mit zumindest einer Kontaktfläche, die
über eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Kontaktglied lösbar verbindbar ist,
vorgeschlagen.
[0024] Dabei werden Ausführungsformen vorgeschlagen, die gekennzeichnet sind durch eine
zweite Platte, insbesondere in Form einer EdelstahIplatte, eine Schicht aus einem,
insbesondere keramischen, Dielektrikum, eine Widerstandsschicht, eine Glasschicht,
eine thermisch und/oder elektrisch isolierende Schicht, vorzugsweise in Form einer
Mikaplatte, und/oder die erste Platte.
[0025] Dabei kann vorgesehen sein, daß zwischen der ersten und zweiten Edelstahlplatte die
Schicht einem aus Dielektrikum, die Widerstandsschicht, die Glasschicht und die Mikaplatte
festgehalten sind.
[0026] Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Mikaplatte eine zweite Aussparung für das
Kontaktglied und/oder das Halteglied aufweist bzw. aufweisen.
[0027] Schließlich wird mit der Erfindung auch ein Gargerät mit zumindest einem erfindungsgemäßen
Heizelement vorgeschlagen.
[0028] Dabei kann vorgesehen sein, daß es einen Tiegel umfaßt, vorzugsweise mit einer Vielzahl
von Heizelementen an zumindest einer Tiegelaußenwand, insbesondere am Tiegelboden.
[0029] Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß unter Vermeidung
einer rein translatorischen Relativbewegung zwischen einem Kontaktglied und einer
Kontaktfläche, also einem Kontaktpaar, durch eine Pendelbewegung des Kontaktgliedes
im wesentlichen parallel zu der Kontaktfläche das Kontaktpaar aufeinander abrollen
kann. Also wird im wesentlichen ein Pendelkontakt zwischen dem Kontaktpaar aufrechterhalten,
der dafür sorgt, daß der Enge- Widerstand zum einen bei den Pendelbewegungen des Kontaktgliedes
relativ zur Kontaktfläche und zum anderen während der Lebensdauer einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren der Kontaktfläche durch das Kontaktglied
auf einem konstant niedrigen Niveau verbleibt Somit wird auch ein bislang übliches
durch translatorische Mikrobewegungen verursachtes B-Fritting bzw. eine Fritting-Korrosion
vermieden und eine hohe Temperaturstabilität, selbst bis zu 450°C, erreicht. Diese
Vorteile werden durch eine vorzugsweise kugclabschnittsfonnige Form eines die Kontaktfläche
berührenden Bereichs des Kontaktgliedes verstärkt.
[0030] Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise eine kompakte, in
sich geschlossene und somit leicht integrierbare Bauform auf, nämlich aufgrund eines
im wesentlichen hülsenförmigen, vorzugsweise isolierenden, Haltegliedes des Kontaktgliedes.
Auch kann bei Verwendung eines Spannmittels, insbesondere in Form einer Feder, sichergestellt
werden, daß die Kontaktkraft des Kontaktgliedes zum einen immer senkrecht zur Kontaktfläche
steht, und zum anderen immer bestimmt und nahezu konstant ist. Diese Kontaktkraft
bzw. Federkraft ist nämlich weitgehend exakt definiert und temperatur- und toleranzunabhängig.
Die Verwendung eines Silber-Nickel-Niets als Bestandteil des Kontaktgliedes und einer
Fläche aus einer Silberlegierung bzw. einer Silberfläche als Kontaktfläche führt zu
einer besonders guten Kontaktmaterialpaarung, die aufeinander abgestimmt ist.
[0031] Folglich kann erfindungsgemäß durch die geeignete Auswahl von Materialen, Geometrien
und Federkraft die Zuverlässigkeit einer Kontaktierung optimiert werden. Es kann nämlich
zum einen der Kontaktverschleiß minimiert und zum anderen die Standfestigkeit der
Kontakte maximiert werden, indem Mikrobewegungen zwischen den Kontaktpaaren, d. h.
dem Kontaktglied und der Kontaktfläche, verschleißschonend in eine Abrollbewegung
umgesetzt werden.
[0032] Ferner läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren einer
Kontaktfläche einfach kostengünstig herstellen. Ein Einsatz dieser Vorrichtung zur
Kontaktierung von Heizelementen, insbesondere in Gargeräten, ist somit einfach möglich.
[0033] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung,
in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen im Einzelnen
erläutert wird. Dabei zeigt:
- Figur 1
- eine erste perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- Figur 2
- eine zweite perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- Figur 3
- eine Aufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- Figur 4
- eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
- Figur 5
- eine vergrößerte Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
[0034] In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum elektrischen Kontaktieren
einer Kontaktfläche, also eine Kontaktienmgsvomchtung, gezeigt, und zwar zum Kontaktieren
eines Heizelements 10. Das Heizelement 10 besteht in der Regel aus einer ersten, nicht
gezeigten Edelstahlplatte, worauf ein keramisches, nicht gezeigtes Dielektrikum aufgebracht
ist, auf das wiederum eine Widerstandsschicht 12 aufgebracht ist. Die Widerstandsschicht
12 ist ihrerseits mit einer Glasschicht 14 beschichtet, die die Widerstandsschicht
12 vor Berührungen, Dampfbeaufschlagungen oder dergleichen beschützt. Die Glasschicht
14 ist zu diesem Zweck fest mit der Widerstandsschicht 12 verbunden. Auf der Glasschicht
14 ist eine Glimmer- oder Mikaplatte 16 als Pufferschicht angeordnet, insbesondere
um das Heizelement 10 zum einen elektrisch und zum anderen thermisch zu isolieren,
so daß dem Heizelement 10 zugeführte Wärmeenergie nur in eine Richtung, im Falle des
Einsatzes in einem nicht gezeigten Tiegel in Richtung des Inneren des Tiegels, gerichtet
bzw. abgestrahlt wird, also in Figur 1 nach unten. Selbstverständlich können auch
andere Gegenstände mit einem solchen Heizelement 10 aufgeheizt werden. Auf der Mikaplatte
16 ist in der Regel eine zweite Edelstahlplatte 17 aufgebracht, die dazu verwendet
wird, alle Schichten des Heizelements 10 zwischen den beiden Edelstahlplatten 17 über
entsprechende Befestigungsvorrichtungen, insbesondere Nieten oder Schrauben, zusammenzupressen.
Da die verschiedenen Schichten 12, 14, 16 und 17 unterschiedliche thermische LängenansdebmmgskoeiBztenten
aufweisen, finden bei Temperaturschwankvngen kleine Relativbewegungen zwischen den
einzelnen Schichten statt.
[0035] Die erfindungsgemäße Kontaktierungsvorrichtung 1 weist eine elektrisch isolierende
Keramikhülse 18 auf, in die ein Stößel 20 aus einem elektrisch leitenden Material,
insbesondere einem Metall, bewegbar eingebracht ist An dem einen von dem Heizelement
10 abgewandten Ende des Stößels 20 ist ein Kontaktbereich 22 vorgesehen, um diesen
Stößel 20 elektrisch mit einer nicht gezeigten Stromquelle zu verbinden. Weitere Details
zum Stößel, also zu seinen Komponenten und seinem Aufbau, werden weiter unten, insbesondere
mit Bezug auf die Figuren 4 und 5 erläutert.
[0036] Figur 2 ist eine weitere perspektivische Ansicht der erfindungs gemäßen Vorrichtung
1 zu entnehmen, wobei dort wiederum das elektrische Heizelement 10 mit der Widerstandsschicht
12, der Glasschicht 14, der Mikaplatte 16 und der Edelstahlplatte 17 sowie die Keramikhülse
18, in die der Stößel 20 eingebracht ist, zu sehen sind. Die Keramikhülse 18 verläuft
demnach über eine erste Aussparung 24 in der Edelstahlplatte 17 und eine zweite Aussparung
28 in der Mikaplatte 16, wobei der Durchmesser der ersten Aussparung 24 dem Außendurchmesser
der Keramikhülse 18 im wesentlichen entspricht, während der Durchmesser der zweiten
Aussparung28 deutlich größer als der Außendurchmesser der Keramikhülse 18 ist. Ferner
weist die Keramikhülse 18 an ihrem unteren, der Widerstandsschicht 12 zugewandten
Ende eine vorspringende Umlaufkante 26 auf, die einen im Vergleich zum Durchmesser
der ersten Aussparung 24 der Edelstahlplatte 17 größeren Außendurchmesser aufweist,
damit die Keramikhülse 18 von der EdelStahlplatte 17 in der Vorrichtung 1 gehalten
wird, wie später aus Figur 5 deutlicher ersichtlich sein wird.
[0037] Figur 3 zeigt die Vorrichtung 1 in einer Aufsicht, so daß im wesentlichen nur die
Edelstahlplatte 17, die Keramikhülse 18 und der Stößel 20 mit seinem Kontaktbereich
22 zu sehen ist. Ferner sind eine rechteckige gestrichelte Linie 28 zur Veranschaulichung
der zweiten Aussparung 28, darin eine erste kreisförmige gestrichelte Linie zur Veranschaulichung
der Umlaufkante 26 der Keramikhülse 18 und konzentrisch darin eine zweite kreisförmige
gestrichelte Linie zur Veranschaulichung der ersten Aussparung 24 angedeutet.
[0038] In Figur 4 sind im wesentlichen die gleichen Elemente wie in Figur 1 und 2 zu sehen,
so daß diese mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind Die Keramikhülse 18 ist
demnach innen hohl, so daß sie eine (Spiral-) Feder 30 und den Stößel 20 aufnehmen
kann, um den Stößel 20 in Richtung einer Kontaktfläche 32 aus Silber oder aus einer
Silberlegierung auf der Widerstandsschicht 12 zu drücken bzw. pressen.
[0039] Figur 5 ist eine detaillierte Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1
zu entnehmen, wobei die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen
sind. Demnach weist der Stößel 20 an seinem anderen, unteren, der Widerstandsschicht
12 zugewandten Ende einen kugelabschnittsförmigen Niet 34 auf, die auf der Kontaktfläche
32 des Heizelements 10 "rollen" kann. Durch das Zusammenwirken des Niets 34, der aus
einer Silber-NickelLegierung bestehen kann, mit dem Silber der Kontaktfläche 32 wird
ein optimaler elektrischer Kontakt zwischen dem Stößel 20 und der Kontaktfläche 32
gewährleistet und zwar aufgrund einer Rollbewegung, die durch eine Pendelbewegung
des Stößels 20 im wesentlichen parallel zur Konmkfläche 32 bzw. senkrecht zur Achse
des Stößels 20 unterstützt wird. Zu diesem Zweck weist die Innenfläche 36 der Keramikhülse
18 eine leicht konische Form auf, die sich zum Heizelement 10, genauer gesagt zur
Widerstandsschicht 12 bin öffnen. Dabei kann die Innenfläche 36 in einer besonders
bevorzugten Ausführungsform ungefähr einen Winkel von 2° Grad zu einer Innenwand eines
idealen Zylinders aufweisen.
[0040] Es ist auch vorstellbar, daß der Stößel 20 in einer anderen als der beschriebenen
Weise befestigt wird, da es erfindungsgemäß nur darauf ankommt, daß der Stößel 20
mit dem Niet 34 auf der Kontaktfläche 32 eine Pendel- und Rollbewegung ausführen kann,
so daß bei einer Relativbewegung zwischen der Keramikhülse 18 und/oder dem Stößel
20 einerseits und der Kontaktfläche 32 andererseits, nämlich aufgrund thermischer
Expansionen, keine rein translatorischen Bewegungen zwischen dem Niet 34 und der Kontaktfläche
32 entstehen, also der Niet 34 sicher gleichmäßig auf die Kontaktfläche 32 gedrückt
wird. Solche Relativbewegungen aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten
der unterschiedlichen Materialen des Heizelementes 10 spielen sich im Mi`ln-ometerbereich
ab, so daß die leicht konische Innenfläche 36 der Keramikhülse 18 genug Bewegungsspielraum
für den Stößel 20 bereitstellt. Damit zudem der Stößel 20 gleichmäßig auf die Kontaktfläche
32 aufdrückt, ist die Feder 30 um den Stößel 20 angeordnet Dabei ist zu bemerken,
daß die Federkraft für jede Verstellung während einer Pendelbewegung auf die Kontaktfläche
32 im wesentlichen gleich ist. Ferner wird auch der Enge-Widerstand, d. h. der Widerstand
zwischen der Kontaktfläche 32 und dem Stößel 20, auf einem konstant niedrigen Niveau
gehalten, indem zwischen dem Niet 34 und der Kontaktfläche 32 aufgrund der kugelabschnittsförmigen
Ausgestaltung des Niets 34 immer nur ein punktförmiger Kontakt vorhanden ist. Auch
wird durch eine derartige Anordnung durch die Feder 30 erreicht, daß die Kontaktkraft
zum einen immer bestimmt und dazu noch konstant ist und zum anderen immer senkrecht
zur Kontaktfläche 32 steht.
[0041] Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in den Zeichnungen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen
Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsform
wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
[0042]
- 1
- Kontaktierungsvorrichtung
- 10
- Heizelement
- 12
- Widerstandsschicht
- 14
- Glasschicht
- 16
- Mikaplatte
- 17
- Edelstahlplatte
- 18
- Keramikhülse
- 20
- Stößel
- 22
- Kontaktbereich
- 24
- Aussparung
- 26
- Umlaufkante
- 28
- Aussparung
- 30
- Feder
- 32
- Kontaktfläche
- 34
- Niet
- 36
- Innenfläche
1. Vorrichtung (1) zum elektrischen Kontaktieren einer Kontaktfläche (32), umfassend
ein Kontaktglied (20, 22, 26, 34) zum Berühren der Kontaktfläche (32), das durch ein
Halteglied (18) bewegbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktglied (20, 22, 26, 34) derart von dem Halteglied (18) gelagert ist, daß
es bei Beaufschlagung mit einer Kraft, insbesondere resultierend aus einer thermischen
Expansion, eine Pendelbewegung im wesentlichen parallel zu der Kontaktfläche (32)
durchführt, um auf der Kontaktfläche abzurollen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktglied (20, 22, 26, 34) die Kontaktfläche (32) zum Bereitstellen eines Kontakts
in nur einem Kontaktpunkt berührt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktglied (20, 22, 26, 34) über zumindest ein Spannmittel (30) auf die Kontaktfläche
(32) preßbar ist, wobei vorzugsweise das Spannmittel eine Feder (30) umfaßt und/oder
zumindest bereichsweise zwischen dem Kontaktglied (20, 22, 26, 34) und dem Halteglied
(18) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktglied einen Stößel (20, 22, 26, 34) umfaßt, der insbesondere einen kugelabschnittsförmigen
Bereich (34) zum Anliegen an der Kontaktfläche (32) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stößel (20, 22, 26, 34) zumindest bereichsweise im Halteglied (18) angeordnet
ist und/oder zumindest bereichsweise von einer die Feder (30) bildenden Spiralfeder
umgeben ist, wobei über die Feder (30) sichergestellt ist, daß der Stößel (20, 22,
26, 34) mit seiner Längsachse im wesentlichen senkrecht zur Kontaktfläche (32) auf
dieselbe zu vorgespannt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stößel (20, 22, 26, 34) zumindest bereichsweise aus Edelstahl ausgebildet ist,
und/oder zumindest ein Bereich des Stößels (20, 22, 26, 34), der an der Kontaktfläche
(32) anliegt, insbesondere der kugelabschnittsförmige Bereich (34), Silber und Nickel
umfaßt, vorzugsweise in Form einer Silber-Nickel-Niet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (32) durch eine Fläche aus einer Silberlegierung bzw. einer Silberfläche
gebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (18) eine elektrisch isolierende Hülse, vorzugsweise Keramikhülse
(18), umfaßt, die zumindest das Kontaktglied (20, 22, 26, 34), vorzugsweise das Kontaktglied
(20, 22, 26, 34) und der Feder (30), zumindest bereichsweise umgibt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hülse (18) eine zumindest abschnittsweise schräg zu ihrer Längsachse verlaufende,
insbesondere sich konisch in Richtung der Kontaktfläche (32) aufweitende, Innenfläche
(36) aufweist, um die Pendelbewegung des Kontaktgliedes (20, 22, 26, 34) zu erlauben.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Winkel zwischen der Innenfläche (36) der Hülse (18) und der Längsachse der Hülse
(18) zwischen 1° und 3° liegt, insbesondere ungefähr 2° ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (32) mit einem Heizelement (10) in Wirkverbindung steht, insbesondere
einem flachen Heizelement, vorzugsweise einem Dickschichtheizelement, wobei die Kontaktfläche
(32) vorzugsweise von dem Heizelement (10) umfaßt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das Halteglied (18) an dem Heizelement (10), insbesondere lösbar, befestigbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch
eine erste Platte (17), vorzugsweise eine erste Edelstahlplatte des Heizelements (10),
über die das Halteglied (18) mit dem Heizelement (10) befestigt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Platte (17) eine, insbesondere im wesentlichen kreisförmige, erste Aussparung
(24) im Bereich der Kontaktfläche (32) aufweist, um die Hülse (18) aufzunehmen, wobei
die Hülse (18) vorzugsweise an ihrem der Kontaktfläche (32) zugewandten Seite einen
Vorsprung, wie in Form einer Umlaufkante (26), aufweist, der zum Festhalten der Hülse
(18) an der ersten Platte (17) die letztere hintergreift.
15. Heizelement (10) mit zumindest einer Kontaktfläche (32), die über eine Vorrichtung
nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Kontaktglied (20, 22, 26, 34) lösbar
verbindbar ist.
16. Heizelement nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch
eine zweite Platte, insbesondere in Form einer Edelstahlplatte, eine Schicht aus einem,
insbesondere keramischen, Dielektrikum, eine Widerstandsschicht (12), eine Glasschicht
(14), eine thermisch und/oder elektrisch isolierende Schicht, vorzugsweise in Form
einer Mikaplatte (16), und/oder die erste Platte (17).
17. Heizelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der ersten und zweiten Edelstahlplatte (17) die Schicht einem aus Dielektrikum,
die Widerstandsschicht (12), die Glasschicht (14) und die Mikaplatte (16) festgehalten
sind.
18. Heizelement nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mikaplatte (16) eine zweite Aussparung (28) für das Kontaktglied (20, 22, 26,
34) und/oder das Halteglied (18) aufweist bzw. aufweisen.
19. Gargerät mit zumindest einem Heizelement nach einem der Ansprüche 15 bis 18.
20. Gargerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
es einen Tiegel umfaßt, vorzugsweise mit einer Vielzahl von Heizelementen an zumindest
einer Tiegelaußenwand, insbesondere am Tiegelboden.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 86(2) EPÜ.
1. Gargerät mit zumindest einem Heizelement (10) mit zumindest einer Kontakfläche (32),
die über eine Gargerät (1) lösbar verbindbar ist mit einem Kontaktglied (20, 22, 26,
34) zum Berühren der Kontaktfläche (32), wobei das Kontaktglied (20, 22, 26, 34) durch
ein Halteglied (18) derart bewegbar gelagert ist, dass es bei Beaufschlagung mit einer
Kraft, insbesondere resultierend aus einer thermischen Expansion, eine Pendelbewegung
im wesentlichen parallel zu der Kontaktfläche (32) durchführt, um auf der Kontaktfläche
abzurollen unter Vermeidung einer rein translatorischen Relativbewegung zwischen dem
Kontaktglied (20, 22, 26, 34) und der Kontaktfläche (32).
2. Gargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktglied (20, 22, 26, 34) die Kontaktfläche (32) zum Bereitstellen eines Kontakts
in nur einem Kontaktpunkt berührt.
3. Gargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktglied (20, 22, 26, 34) über zumindest ein Spannmittel (30) auf die Kontaktfläche
(32) preßbar ist, wobei vorzugsweise das Spannmittel eine Feder (30) umfaßt und/oder
zumindest bereichsweise zwischen dem Kontaktglied (20, 22, 26, 34) und dem Halteglied
(18) angeordnet ist.
4. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktglied einen Stößel (20, 22, 26, 34) umfaßt, der insbesondere einen kugelabschnittsförmigen
Bereich (34) zum Anliegen an der Kontaktfläche (32) aufweist.
5. Gargerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stößel (20, 22, 26, 34) zumindest bereichsweise im Halteglied (18) angeordnet
ist und/oder zumindest bereichsweise von einer die Feder (30) bildenden Spiralfeder
umgeben ist, wobei über die Feder (30) sichergestellt ist, daß der Stößel (20, 22,
26, 34) mit seiner Längsachse im wesentlichen senkrecht zur Kontaktfläche (32) auf
dieselbe zu vorgespannt ist.
6. Gargerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stößel (20, 22, 26, 34) zumindest bereichsweise aus Edelstahl ausgebildet ist,
und/oder zumindest ein Bereich des Stößels (20, 22, 26, 34), der an der Kontaktfläche
(32) anliegt, insbesondere der kugelabschnittsförmige Bereich (34), Silber und Nickel
umfaßt, vorzugsweise in Form einer Silber-Nickel-Niet ist.
7. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktfläche (32) durch eine Fläche aus einer Silberlegierung bzw. einer Silberfläche
gebildet ist.
8. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Halteglied (18) eine elektrisch isolierende Hülse, vorzugsweise Keramikhülse (18),
umfaßt, die zumindest das Kontaktglied (20, 22, 26, 34), vorzugsweise das Kontaktglied
(20, 22, 26, 34) und die Feder (30), zumindest bereichsweise umgibt.
9. Gargerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hülse (18) eine zumindest abschnittsweise schräg zu ihrer Längsachse verlaufende,
insbesondere sich konisch in Richtung der Kontaktfläche (32) aufweitende, Innenfläche
(36) aufweist, um die Pendelbewegung des Kontaktgliedes (20, 22, 26, 34) zu erlauben.
10. Gargerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Winkel zwischen der Innenfläche (36) der Hülse (18) und der Längsachse der Hülse
(18) zwischen 1° und 3° liegt, insbesondere ungefähr 2° ist.
11. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Heizelement (10) ein flaches Heizelement, vorzugsweise ein Dickschichtheizelement,
ist.
12. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktfläche (32) von dem Heizelement (10) umfaßt ist.
13. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Halteglied (18) an dem Heizelement (10), insbesondere lösbar, befestigbar ist.
14. Gargerät nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch
eine erste Platte (17), vorzugsweise eine erste Edelstahlplatte des Heizelements (10),
über die das Halteglied (18) mit dem Heizelement (10) befestigt ist.
15. Gargerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Platte (17) eine, insbesondere im wesentlichen kreisförmige, erste Aussparung
(24) im Bereich der Kontaktfläche (32) aufweist, um die Hülse (18) aufzunehmen, wobei
die Hülse (18) vorzugsweise an ihrer der Kontaktfläche (32) zugewandten Seite einen
Vorsprung, wie in Form einer Umlaufkante (26), aufweist, der zum Festhalten der Hülse
(18) an der ersten Platte (17) die letztere hintergreift.
16. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Heizelement eine zweite Platte, insbesondere in Form einer Edelstahlplatte, eine
Schicht aus einem, insbesondere keramischen, Dielektrikum, eine Widerstandsschicht
(12), eine Glasschicht (14), eine thermisch und/oder elektrisch isolierende Schicht,
vorzugsweise in Form einer Mikaplatte (16), und/oder die erste Platte (17) umfaßt.
17. Gargerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der ersten und zweiten Edelstahlplatte (17) die Schicht einem aus Dielektrikum,
die Widerstandsschicht (12), die Glasschicht (14) und die Mikaplatte (16) festgehalten
sind.
18. Gargerät nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mikaplatte (16) eine zweite Aussparung (28) für das Kontaktglied (20, 22, 26,
34) und/oder das Halteglied (18) aufweist bzw. aufweisen.
19. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
es einen Tiegel umfaßt, vorzugsweise mit einer Vielzahl von Heizelementen an zumindest
einer Tiegelaußenwand, insbesondere am Tiegelboden.


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