Elemento calefactor y método para fabricar un cuerpo de base de un elemento calefactor.

Elemento calefactor (1) para una placa de cocina de quemadores de gas,

comprendiendo el elemento calefactor(1)

- una unidad funcional (4) con un cuerpo de base (16) hecho de un plástico termoestable, y

- una cabeza (6) del quemador,

aplicándose al menos una capa protectora (17) de un material de plástico de imida resistente a la temperatura alcuerpo de base (16), al menos en una sección afectada por el calor durante el funcionamiento normal del elementocalefactor (1), en donde la capa protectora (17) se aplica a las paredes internas del cuerpo de base (16) y tambiéna las porciones de pestaña que se apoyan en la cabeza (6) del quemador y en la placa de cocina (14).

Elemento calefactor y método para fabricar un cuerpo de base de un elemento calefactor

La presente solicitud se dirige a un elemento calefactor para una placa de cocina de quemadores de gas y a un método para fabricar una unidad funcional de un elemento calefactor.

Elementos calefactores de placas de cocina, en particular placas de cocina de gas, comprenden en general unidades funcionales que tiene cuerpos de base que en gran parte están expuestos a temperaturas comparativamente elevadas de hasta 200ºC y 250ºC, por ejemplo. Por este motivo, a menudo los respectivos cuerpos de base se fabrican de metales tales como aluminio y similares. Por ejemplo, el documento DE 197 46 845 C1 propone el uso de materiales termo-resistentes para elementos calefactores eléctricos. A pesar de que el aluminio es comparativamente económico, los respectivos cuerpos de base metálicos implican costes de fabricación por colada y mecanización comparativamente elevados.

Por este motivo, se ha pensado en materiales alternativos, en particular más económicos, para los respectivos cuerpos de base. Como una alternativa, en el documento EP 0 615 096 A1 se han propuesto materiales plásticos resistentes al calor.

El documento JP 2000 150 122 A propone un elemento calefactor que utiliza energía eléctrica con una capa protectora de un material de plástico de imida resistente a altas temperaturas. El documento GB 2 234 328 A describe un quemador de gas con una unidad de base con una cubierta de plástico hueca reforzada por una resina plástica termoestable, el documento US 3 971 361 describe un utensilio de cocina de baja masa térmica con un escudo plástico resistente a altas temperaturas, hecho de un material de poliimida. El documento EP 1 952 736 A2

propone aplicar un revestimiento de una poliamida-imida a un soporte para alimentos para contener productos alimenticios durante su cocción en un horno.

En este contexto se pueden utilizar materiales plásticos resistentes al calor tales como materiales plásticos termoestables tales como resina de poliéster insaturado (PI) , resina fenólica de formaldehido (FF) , resina epoxídica (EP) , resina fenólica de melamina (FM) , resina de melamina-formaldehído (MF) . Estos materiales son comparativamente económicos, pero no resisten temperaturas elevadas de hasta 300ºC a largo plazo en entornos oxidativos. Condiciones de este tipo, es decir, temperaturas de hasta 300ºC y mayores en entornos oxidativos pueden producirse fácilmente con quemadores de gas comunes u otros elementos calefactores de electrodomésticos, por ejemplo. Por lo tanto, los materiales plásticos termoestables son de uso limitado.

Materiales plásticos con una resistencia a altas temperaturas a largo plazo, incluso en entornos oxidativos tales como, por ejemplo, resinas de silicio o flúor siguen siendo demasiado costosos. Lo mismo se aplica a materiales que comprenden polímeros plásticos técnicos y cargas cerámicas o cargas de fibras tal como se conocen, por ejemplo, del documento DE 603 12 832 T2, y a plásticos técnicos tales como poliimidas de condensación,

disponibles bajo el nombre comercial Vespel®SP o Vespel®ST y propuestos en los documentos DE 201 01 865 U1, DE 200 10 694 U1 y DE 100 29 632 A1, WO 00/69945 A1.

Partiendo de ello, es un objeto de la invención proporcionar elementos calefactores de placas de cocina alternativos que exhiban una resistencia a altas temperaturas comparativamente elevada y que puedan ser

fabricados a costos comparativamente bajos, al menos con respecto a unidades funcionales de los mismos. Además, se proporcionará un método para fabricar una unidad funcional de un elemento calefactor de una placa de cocina, el uso de un determinado material plástico en relación con cuerpos de base de unidades funcionales de un elemento calefactor de una placa de cocina y un electrodoméstico que comprende el elemento calefactor propuesto.

Este objeto se consigue mediante las reivindicaciones 1, 6 y mediante las reivindicaciones 13 y 17 independientes. Realizaciones de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con la reivindicación 1 se proporciona un elemento calefactor para una placa de cocina de quemadores 55 de gas.

El elemento calefactor comprende una unidad funcional que tiene un cuerpo de base hecho de un plástico termoestable, también conocido como materiales termoestables. Una unidad funcional puede ser una subunidad del elemento calefactor, subunidad que realiza una función mecánica y/o técnica. Por ejemplo, una copa de un quemador de gas representa una unidad funcional de este tipo.

Al menos una capa protectora de un material de plástico de imida resistente a altas temperaturas se aplica al cuerpo de base, al menos en una sección afectada por el calor durante el funcionamiento normal del elemento calefactor. Puede existir una capa, pero no está restringida a revestimientos de superficies aplicados al cuerpo de base después de su fabricación. También es posible que una capa se produzca en el transcurso de la fabricación del cuerpo de base, por ejemplo en el curso de la colada del cuerpo de base.

De acuerdo con la invención, la capa protectora se aplica a las paredes internas del cuerpo de base y también a las porciones de pestaña que se apoyan en la cabeza del quemador y en la placa de cocina.

La capa de material de plástico de imida resistente a altas temperaturas protege al cuerpo de base, al menos a la sección respectiva, frente a altas temperaturas, tales como de hasta 300ºC y superiores, y entornos en los que prevalecen condiciones comparativamente oxidativas. De este modo, el cuerpo de base – o más concretamente el material del cuerpo de base – puede mantenerse apartado de la degradación oxidativa inducida por la temperatura. Se pueden mejorar grandemente la estabilidad y fiabilidad a largo plazo del elemento calefactor. Una estabilidad a largo plazo incrementada se debe, entre otros, al hecho de que el desprendimiento inducido por la acción del flujo de oxígeno del cuerpo base a altas temperaturas es evitado, en gran parte, por la capa protectora. Obsérvese que el grosor de la capa puede seleccionarse de acuerdo con las necesidades respectivas, en particular de modo que se pueda evitar ampliamente la degradación oxidativa del material termoestable, inducida por la temperatura.

Una ventaja adicional es que se pueden utilizar materiales termoestables estándares, comparativamente económicos, tales como resina epoxídica (EP) , resina fenólica de formaldehído (FF) , resina de fenólica de melamina (FM) , resina de melamina-formaldehído (MF) y, en particular, resina de resina de poliéster insaturado (PI) . A pesar de que la capa protectora induce costes adicionales, sigue existiendo una ventaja de costes vis a vis de materiales metálicos, materiales cerámicos y materiales de plástico totalmente resistentes.

Como se puede observar, se puede conseguir a costes aceptables un elemento calefactor con una resistencia satisfactoria, incluso en entornos altamente oxidativos.

En una realización, el material de plástico de imida comprende al menos uno de un material de plástico de poliimida, poliamida-imida y poliéster-imida. Estos materiales son particularmente eficaces, en particular en combinación con los materiales termoestables anteriormente mencionados, en particular PI, para proteger al cuerpo de base de entornos oxidativos a altas temperaturas. Esto se aplica, en particular, a materiales de plástico de imida tales como resinas de poliimida, resinas de poliimida aromáticas, en particular resinas configuradas como película de poliimida aromática, resinas de poliamida-imida, poliéster-imidas. Materiales de plástico de imida de este tipo están disponibles bajo los nombres comerciales Avimid®R, Avimid®N, Kapton®, Vespel®, Torlon®, Voltatex®, por ejemplo. Se ha de mencionar que, por ejemplo, Avimid®R y Avimid®N son resinas de poliimida tipo (PI) , Kapton® son resinas de poliimida aromáticas en forma de película, Vespel® son tipos de resina de poliimida (PI) , Torlon® son tipos de resinas de poliamida-imida (PAI) y Voltatex® son tipos de resina de poliéster-imida (PEI) . Puede ser que los materiales de plástico de imida, en particular los materiales de plástico disponibles bajo los nombres comerciales antes mencionados, requieran procesos de fabricación ligeramente diferentes a los cuales se alude más abajo. Sin embargo, se piensa que los diferentes procesos de fabricación son igualmente eficaces, en particular con respecto a los costes globales de la fabricación, calidad y eficacia de protección de la capa protectora.

Los materiales de plástico arriba mencionados así como los mencionados adicionalmente... [Seguir leyendo]

1. Elemento calefactor (1) para una placa de cocina de quemadores de gas, comprendiendo el elemento calefactor

(1) 5 - una unidad funcional (4) con un cuerpo de base (16) hecho de un plástico termoestable, y

- una cabeza (6) del quemador, aplicándose al menos una capa protectora (17) de un material de plástico de imida resistente a la temperatura al cuerpo de base (16) , al menos en una sección afectada por el calor durante el funcionamiento normal del elemento calefactor (1) , en donde la capa protectora (17) se aplica a las paredes internas del cuerpo de base (16) y también

a las porciones de pestaña que se apoyan en la cabeza (6) del quemador y en la placa de cocina (14) .

2. Elemento calefactor (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material de plástico de imida comprende al menos uno de un material de plástico de poliimida, poliamida-imida y poliéster-imida.

3. Elemento calefactor (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el material de plástico de imida se selecciona del grupo que comprende poliimidas, poliimidas aromáticas, en particular poliimidas aromáticas en forma de película, poliamida-imidas y poliéster-imidas, en particular de acuerdo con al menos una de las siguientes fórmulas:

y

4. Elemento calefactor (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el plástico termoestable se selecciona del grupo de resina de poliéster insaturado, resina epoxídica, resina fenólica de formaldehido, resina fenólica de melamina y resina de melamina-formaldehído.

3.

5. Elemento calefactor (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, siendo la unidad funcional un quemador de gas (1) , siendo el cuerpo de base una copa (4) del quemador de gas y aplicándose la al menos una capa protectora (17) a al menos una sección de las paredes internas y/o externas de la copa (4) del quemador de gas.

3.

6. Método para fabricar una unidad funcional (4) de un elemento calefactor (1) de una placa de cocina de quemadores de gas, comprendiendo el elemento calefactor una cabeza (6) del quemador, en el que un cuerpo de base (16) de la unidad funcional (4) se fabrica a partir de un material plástico termoestable, y al menos una capa protectora (17) de material plástico de imida resistente a la temperatura se aplica al cuerpo de base (16) al menos en una sección afectada por el calor durante el funcionamiento normal del elemento calefactor, en el que la capa protectora (17) se aplica a las paredes internas del cuerpo de base (16) y también a las porciones de pestaña que

se apoyan en la cabeza (6) del quemador y en una placa de cocina (14) .

7. Método de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el material de plástico de imida se selecciona del grupo de poliimida, poliamida-imida y poliéster-imida.

8. Método de acuerdo con las reivindicaciones 6 ó 7, en el que el material de plástico de imida se selecciona del grupo que comprende poliimidas, poliimidas aromáticas, en particular poliimidas aromáticas en forma de película, poliamida-imidas y poliéster-imidas, en particular de acuerdo con al menos una de las siguientes fórmulas:

y

2.

9. Método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 6 a 8, en el que al menos una de la al menos una capa protectora (17) se pulveriza sobre el cuerpo de base (4) .

10. Método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 6 a 9, en el que el plástico termoestable se 25 selecciona del grupo de resina de poliéster insaturado, resina epoxídica, resina fenólica de formaldehido, resina fenólica de melamina y resina de melamina-formaldehído.

11. Método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 6 a 10, en el que el cuerpo de base (4) se fabrica mediante moldeo, y el material de al menos una de la al menos una capa protectora (17) se aplica a una 30 herramienta de moldeo utilizada para moldear el cuerpo de base, preferiblemente en forma de una película.

12. Método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 6 a 11, en el que el cuerpo de base (4) se fabrica mediante moldeo y el material de al menos una de la al menos una capa protectora (17) se aplica en forma de un inserto pre-configurado a una herramienta de moldeo utilizada para moldear el cuerpo de base.

3.

13. Uso de un material de plástico de imida resistente a altas temperaturas en calidad de una capa protectora (17) para un cuerpo de base (16) de plástico termoestable de una unidad funcional (4) de un elemento calefactor (1) de una placa de cocina de quemadores de gas, comprendiendo el elemento calefactor una cabeza (6) del quemador, en donde la capa protectora (17) se aplica a las paredes internas del cuerpo de base (16) y también a las

porciones de pestaña que se apoyan en la cabeza (6) del quemador y en la placa de cocina (14) .

14. Uso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el material de plástico de imida se selecciona del grupo de poliimida, poliamida-imida y poliéster-imida.

15. Uso de acuerdo con la reivindicación 13 ó 14, en donde el material de plástico de imida se selecciona del grupo de materiales de plástico que comprenden resinas de poliimidas, resinas de poliimidas aromáticas, en particular resinas de poliimidas aromáticas en forma de película, resinas de poliamida-imidas y resinas de poliéster-imidas, en particular de acuerdo con al menos una de las siguientes fórmulas:

y

16. Uso de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 13 a 15, en donde la unidad funcional es un quemador de gas (1) , el cuerpo de base es una copa (4) del quemador de gas y la al menos una capa protectora (17) se aplica al menos a una sección de las paredes internas de la copa (4) del quemador de gas.

2.

17. Aparato de tipo electrodoméstico o industrial que comprende un elemento calefactor (1) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 5.