DE10120500A1 - Induktionsgrillplatte und damit hergestellter Induktionsgrill - Google Patents
Induktionsgrillplatte und damit hergestellter InduktionsgrillInfo
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Abstract
Beschrieben sind eine Induktionsgrillplatte (10) und ein damit ausgerüsteter Induktionsgrill. Die Induktionsplatte (10) besteht aus einer Mehrschichtplatte (12), die eine dicke Zwischenschicht (14) aus gut wärmeleitfähigem Material wie Aluminium zwischen zwei wesentlich dünneren Deckenschichten (16, 18) aus nichtrostendem Stahl aufweist. Wenigstens eine der Deckschichten (16, 18) besteht aus ferritischem Stahl, also aus gut magnetisierbarem Werkstoff. An der Unterseite der Mehrschichtplatte (12) ist eine flache Induktionsspule (20) angeordnet. Die Kombination aus induktionsfähiger Mehrschichtplatte in Verbindung mit einer Induktionsspule eröffnet die Möglichkeit, einen mit der Induktionsgrillplatte (10) ausgerüsteten Grill auch als Warmhalte- oder Kochfeld zu verwenden. Die Grillplatte ermöglicht nicht nur Grillen, sondern auch Warmhalten und Kochen mit nicht induktionsfähigem Kochgerät. Die Induktionsgrillplatte ist thermisch sehr reaktionsschnell und erfordert nur geringen Pflegeaufwand.
Description
Die Erfindung betrifft eine Grillplatte gemäß Anspruch 1 und einen damit hergestellten Induk
tionsgrill gemäß Anspruch 6.
Induktionsgrillplatten gehören, soweit es der Anmelderin bekannt ist, bislang noch nicht zum
Stand der Technik. Bislang eingesetzte Grillplatten bestehen aus Stahl oder Eisen und wer
den mit Röhrenheizkörpern beheizt. Diese Beheizung hat den Nachteil, daß das thermische
Ansprechen der Grillplatte sehr träge ist. Darüber hinaus hat die üblicherweise als Grillplatte
eingesetzte Eisen- oder Stahlplatte, selbst wenn sie hart verchromt ist, den Nachteil, daß sie
in der Pflege und in der Handhabung wegen des ca. dreifach höheren Gewichtes wesentlich
beschwerlicher ist.
Die induktive Beheizung wird bislang hauptsächlich bei Kochfeldern eingesetzt, die aus ei
nem Ceranfeld bestehen, unter welchem Induktionsspulen angeordnet sind, die an einen
Induktionsgenerator angeschlossen sind. Auf das Ceranfeld werden Induktionskochgeräte in
Form von Töpfen oder Pfannen gestellt, die induktiv erwärmbar sind. Solche Kochgeräte
sollten wegen des problemlosen Einsatzes in der Küche vorzugsweise aus nichtrostendem,
austenitischem Stahl bestehen. Nichtrostender Stahl hat aber eine verhältnismäßig geringe
Wärmeleitfähigkeit. Deshalb haben solche Kochgeräte üblicherweise eine relativ dicke Bo
denscheibe aus gut wärmeleitfähigem Material wie Aluminium od. dgl. Diese Bodenscheibe
weist auf ihrer Außenseite eine als Schutzverkleidung dienende Bodenplatte aus nichtros
tendem, austenitischem Stahl auf, deren Merkmale mit denjenigen des Kochgerätes iden
tisch sind (DE-OS 22 58 795).
Da Stähle mit austenitischem Gefüge nicht oder nur gering magnetisierbar sind, sind die vor
stehend beschriebenen Kochgeräte aus nichtrostendem, austenitischem Stahl nicht zur Ver
wendung bei Induktionskochfeldern geeignet, bei denen das Kochgerät und damit auch das
Kochgut mit Hilfe von magnetischen Wechselfeldern erwärmt wird. Aus der DE-OS 36 34
841 ist es bekannt, ein solches Kochgerät aus nichtrostendem, austenitischem Stahl dadurch
für Induktionsherde geeignet zu machen, daß die Bodenplatte aus einer Zwischenschicht
aus ferritischem Stahl besteht, die von Außenschichten aus austenitischem Stahl begrenzt
ist. Die Herstellung ist allerdings relativ aufwendig.
Deshalb wird gemäß der DE-OS 36 39 013 auf die Außenseite der Bodenplatte eine nicht
mehr als 0,15 mm dicke Schicht aus magnetisierbarem Material aufgebracht, und zwar durch
Aufwalzen, Auflöten, Schlagpressen oder im Flammspritzverfahren. Auf diese Weise entsteht
ein Kochgerät, welches sich für die Verwendung auf Induktionsherden eignet, mit welchem
aber nach wie vor in herkömmlicher Weise mit Gas- oder Elektroheizplatten gekocht werden
kann. Allerdings ist der Aufbau des Materials des Kochgerätes aufwendig, denn dieses be
steht aus nichtrostendem, austenitischem Stahl, trägt eine Bodenscheibe aus Aluminium
od. dgl., die nach unten hin von einer Bodenplatte aus nichtrostendem, austenitischem Stahl
bedeckt ist, welcher seinerseits mit der Schicht aus magnetisierbarem Material überzogen
ist, die aus 13-17% Chromstahl besteht, also einem ferritischem Stahl.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Induktionsgrillplatte zu schaffen, die einen einfachen Auf
bau hat und auch als Warmhalte- oder Kochfeld einsetzbar ist, also in Verbindung mit nicht
induktionsfähigem Kochgerät, das durch Strahlungserwärmung erhitzt wird. Ferner soll ein
mit einer solchen Induktionsgrillplatte hergestellter Induktionsgrill geschaffen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Induktionsgrillplatte, bestehend aus
einer Mehrschichtplatte, die eine dicke Zwischenschicht aus gut wärmeleitfähigem Material
wie Aluminium zwischen zwei wesentlich dünneren Deckschichten aus nichtrostendem Stahl
aufweist, wobei wenigstens eine der Deckschichten aus ferritischem Stahl besteht.
Die Induktionsgrillplatte nach der Erfindung ist somit eine Sandwichschichtplatte, die einen
einfacheren Aufbau als das oben in Verbindung mit Kochgeräten beschriebene Mehr
schichtmaterial aufweist und thermisch wesentlich schneller anspricht als übliche metallische
Grillplatten mit Rohrheizkörper. Überdies ist die Induktionsgrillplatte nach der Erfindung beim
Einsatz in der Küche wesentlich unproblematischer und weniger pflegeaufwendig. Trotzdem
erfüllt sie alle hygienischen Anforderungen. Die Induktionsgrillplatte kann ferner als Warm
halte- oder Kochfeld verwendet werden, also in Verbindung mit Kochgerät, das durch Strah
lungserwärmung erhitzt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegenstände der Unteransprüche.
Wenn in der Ausgestaltung der Induktionsgrillplatte nach der Erfindung beide Deckschichten
aus ferritischem Stahl bestehen, treten keine Probleme mehr hinsichtlich der Verformung
aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungszahlen auf. Solche Probleme kann es näm
lich bei dem oben geschilderten Stand der Technik geben, bei dem Schichten aus austeniti
schem Stahl und ferritischem Stahl miteinander kombiniert werden.
Allerdings ist auch in der Ausgestaltung der Induktionsgrillplatte nach der Erfindung, bei der
die andere Deckschicht aus austenitischem Stahl besteht, das Problem hinsichtlich der Ver
formung aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungszahlen lösbar, wenn die Deck
schichten entsprechend dünn gemacht werden.
In der Ausgestaltung der Induktionsgrillplatte nach der Erfindung, bei der die Zwischen
schicht eine Dicke von nicht mehr als 10 mm aufweist und die Deckschichten jeweils eine
Dicke von nicht mehr als 1 mm aufweisen, ist das vorgenannte Problem beseitigt.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Induktionsgrillplatte nach der Erfindung der ferritische
Stahl aus bis zu 0,025 Gewichts-% C, 17-20 Gewichts-% Cr, 1,80-2,50 Gewichts-% Mo, 4 ×
% (C + N) + 0,15-0,80 Gewichts-% Ti und bis zu 0,030 Gewichts% N besteht, dann läßt sich
bei der Erfindung ein handelsüblicher nichtrostender Stahl des Typs NIROSTA® 4521 einset
zen. Dabei handelt es sich um einen nichtrostenden Stahl, der gut magnetisierbar ist, sich
gut kaltumformen läßt (z. B. durch Biegen, Bördeln und Tiefziehen) und aufgrund seines Mo
lybdängehaltes eine verbesserte Lochkorrosionsbeständigkeit gegenüber 17% Chromstählen
ohne Molybdänzusatz aufweist, wie sie im Stand der Technik bei Kochgeräten bislang ein
gesetzt werden.
Die Induktionsgrillplatte nach der Erfindung bietet somit in ihren verschiedenen Ausgestal
tungen hinsichtlich der Materialwahl die gleichen Vorteile wie Kochgeräte aus nichtrosten
dem Stahl, das aber bei noch einfacherem Aufbau des Mehrschichtenmaterials als im Stand
der Technik. Es ist also nicht nur Mehrschichtmaterial flachgelegt worden, um als Indukti
onsgrillplatte zu dienen, sondern der Aufbau des Materials ist noch vereinfacht worden.
Wenn in weiterer Ausgestaltung des Induktionsgrills nach der Erfindung eine flache Indukti
onsspule an der Unterseite der Mehrschichtplatte angeordnet ist, läßt sich die Grillplatte als
komplette separate Einheit herstellen.
Wenn in weiterer Ausgestaltung des Induktionsgrills nach der Erfindung zwischen der Mehr
schichtplatte und der Induktionsspule eine Isolierschicht angeordnet ist, läßt sich auch bei
kompakter Bauweise ein Induktionsgrill hoher Leistung herstellen.
An einen in weiterer Ausgestaltung des Induktionsgrills nach der Erfindung der Induktions
spule zugeordneten externen HF-Generator können an diesen wechselweise verschiedene
Hochfrequenz-Heizgeräte angeschlossen werden wie z. B. ein Ceranfeld zum Warmhalten,
ein Ceranfeld als Kochfeld oder ein Ceranfeld als Induktionsheizgerät oder als Induktions
grillplatte.
Wenn in weiterer Ausgestaltung des Induktionsgrills nach der Erfindung die Geräte als, vor
zugsweise in einen Systemträger (bekannt z. B. aus der DE 297 22 573 U1 oder DE 299 10
565 U1) einschiebbare Funktionsmodule ausgebildet sind, so zeichnen sich diese durch eine
niedrige Bauweise, niedriges Gewicht und einen hohen Feuchtigkeitsschutz (über IPX 4)
aus. Ein HF-Generator, der nicht mit so hohem Feuchtigkeitsschutz herstellbar ist, wird
zweckmäßig geschützt außerhalb des Systemträgers, z. B. im Unterbau der Kochstation,
untergebracht. Die Funktionsmodule können als ein Sandwich-Grill, als ein Ceranfeld zum
Kochen oder als Ceranfeld zum Warmhalten ausgebildet sein.
Wenn in weiterer Ausgestaltung des Induktionsgrills nach der Erfindung der HF-Generator
als ein Modul ausgebildet ist, läßt dieser sich insgesamt in die Reihe der Funktionsmodule
integrieren. Die Induktion selbst läßt sich so in einer neuen modularen Bauweise präsentie
ren.
Wenn in weiterer Ausgestaltung des Induktionsgrills nach der Erfindung der HF-Generator
direkt an die Mehrschichtplatte mit Induktionsspule angebaut ist, erhält der Induktionsgrill
den Aufbau einer üblichen Heizplatte, wie sie die Anmelderin in ihrem varithek®-System ein
setzt. Der Aufbau ist dann wie bei einem varithek-Induktionsfeld, statt mit Ceranplatte ist die
ses aber mit einer Mehrschichtinduktionsgrillplatte nach der Erfindung ausgestattet.
Wenn in weiterer Ausgestaltung des Induktionsgrills nach der Erfindung die Mehrschicht
platte einen erhöhten oder hochgezogenen Rand aufweist, ist dieser zweckmäßig an die
Form eines GN(Gastronorm)-Behälters angepaßt, der selbst nicht induktionsfähig ist. Der
hochgezogene Rand der Mehrschichtplatte sorgt für eine gute Kontaktwärmeübergabe an
den GN-Behälter.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeich
nung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein multifunktionales Heizsystem, das zur Bildung eines Induktionsgrills
mit einer Induktionsgrillplatte nach der Erfindung ausgerüstet ist.
Fig. 2 zeigt ein multifunktionales Heizsystem mit direkt angebautem HF-Generator.
Fig. 3 zeigt bei a)-d) in einen Funktionsträger einschiebbare Funktionsmodule.
In Fig. 1 ist eine Induktionsgrillplatte insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Induktionsgrillplatte 10
besteht aus einer Mehrschichtplatte 12, die eine dicke Zwischenschicht 14 aus gut wärme
leitfähigem Material, hier Aluminium, zwischen zwei wesentlich dünneren Deckschichten aus
nichtrostendem Stahl, nämlich einer oberen Deckschicht 16 und einer unteren Deckschicht
18, aufweist. Wenigstens eine der beiden Deckschichten besteht aus ferritischem Stahl, also
aus einem Werkstoff, der gut magnetisierbar ist. Die andere Deckschicht kann aus austeniti
schem Stahl bestehen, also aus einem Werkstoff, der nur gering magnetisierbar ist. Vor
zugsweise bestehen aber beide Deckschichten 16, 18 aus ferritischem Stahl.
Der bei der Erfindung eingesetzte austenitische Stahl kann ein 13-17% Chromstahl sein.
Der bei der Erfindung eingesetzte ferritische Stahl besteht vorzugsweise aus bis zu 0,025
Gewichts-% C, 17-20 Gewichts-% Cr, 1,80-2,50 Gewichts-% Mo, 4 × % (C + N) + 0,15-0,80
Gewichts-% Ti und bis zu 0,030 Gewichts% N. Es handelt sich also um Werkstoff-Nr. 14521
nach EN 10088-2 mit dem deutschen Kurznamen (DIN/EN) X2 CrMoTi 18-2 oder mit dem
US-Kurznamen (ASTM) 444. Die Magnetisierbarkeit und die übrigen Daten dieses Stahls
sind dem Werkstoffblatt NIROSTA® 4521 zu entnehmen.
Die Zwischenschicht 14 hat eine Dicke von nicht mehr als 10 mm und vorzugsweise von 10
mm, und die Deckschichten haben jeweils eine Dicke von nicht mehr als 1 mm und vorzugs
weise von 1 mm.
Die Mehrschichtplatte 12 spricht thermisch schnell an, ist einfach zu pflegen und wird sich
aufgrund ihres Aufbaus im Betrieb nicht verziehen.
An der Unterseite der Mehrschichtplatte 12 ist eine flache Induktionsspule 20 angeordnet.
Zwischen der Mehrschichtplatte 12 und der Induktionsspule 20 ist eine Isolierschicht 22 an
geordnet. Nach unten hin ist die Mehrschichtplatte 12 von einer Isolierschicht 24 bedeckt.
Die Isolierschichten 22 und 24 dienen sowohl zur thermischen als auch zur elektrischen Iso
lierung. Die Induktionsgrillplatte 10 bildet so mit der Induktionsspule 20 eine kompakte Ein
heit, die über eine elektrische Leitung 26 an einen externen Induktions- oder HF-Generator
28 angeschlossen ist. Der HF-Generator 28 ist steuerbar, was durch ein Steuergerät 30 an
gedeutet ist. Mit dem Steuergerät 30 ist die gewünschte Heizstufe einstellbar. Statt der In
duktionsgrillplatte 10 kann an den HF-Generator 28 auch ein Ceranfeld zum Warmhalten
oder Kochen angeschlossen werden, wie oben bereits dargelegt.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, in welcher der HF-Generator 28 und das Steu
ergerät 30 direkt an die Mehrschichtplatte 12 angebaut sind. Der HF-Generator ist aber übli
cherweise als ein Modul ausgebildet, der im Unterbau eines Systemträgers untergebracht
werden kann. Die Ausführungsform mit angebautem HF-Generator verwandelt die Indukti
onsgrillplatte in einen Funktionsmodul, der in dem Varithek-System der Anmelderin als ein
weiterer einschiebbarer Modul einsetzbar ist.
Fig. 3a zeigt einen in einen Systemträger (nicht dargestellt) einschiebbaren Funktionsmodul
40a in Form eines Induktionsgrills für Sandwich. Der Funktionsmodul 40a zeichnet sich
durch eine kleine Bauweise auf, bei der zwei Induktionsspulen (nicht gezeigt) vorhanden sind
und keine Steuerung erforderlich ist.
Fig. 3b zeigt einen Funktionsmodul 40b in Form eines Ceranfeldes zum Kochen. Es ist ein
Induktionskochgerät, das ebenfalls in einen Systemträger einschiebbar ist. Schließlich zeigt
Fig. 3c einen Funktionsmodul 40c, der ebenfalls in einen Systemträger einschiebbar ist. Es
handelt sich hier um ein Ceranfeld zum Warmhalten, auf das GN-Behälter gestellt werden
können. GN-Behälter, von denen einer in Fig. 3d angedeutet und mit 42 bezeichnet ist, sind
üblicherweise nicht induktionsfähig. Sie lassen sich mit Vorteil bei einem Induktionsgrill der
hier beschriebenen Art einsetzen, wenn die Mehrschichtplatte 12 einen erhöhten oder (wie
hier dargestellt) hochgebogenen Rand 11 aufweist. Der Rand 11 dient zur Kontaktwärme
übergabe an den GN-Behälter.
Claims (14)
1. Induktionsgrillplatte, bestehend aus einer Mehrschichtplatte (12), die eine dicke
Zwischenschicht (14) aus gut wärmeleitfähigem Material wie Aluminium zwischen
zwei wesentlich dünneren Deckschichten (16, 18) aus nichtrostendem Stahl auf
weist,
wobei wenigstens eine der Deckschichten (16, 18) aus ferritischem Stahl besteht.
2. Induktionsgrillplatte, dadurch gekennzeichnet, daß beide Deckschichten (16, 18)
aus ferritischem Stahl bestehen.
3. Induktionsgrillplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die andere
Deckschicht aus austenitischem Stahl besteht.
4. Induktionsgrillplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenschicht (14) eine Dicke von nicht mehr als 10 mm aufweist und
daß die Deckschichten (16, 18) jeweils eine Dicke von nicht mehr als 1 mm aufwei
sen.
5. Induktionsgrillplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der ferritische Stahl aus bis zu 0,025 Gewichts-% C, 17-20 Gewichts-% Cr,
1,80-2,50 Gewichts-% Mo, 4 × % (C + N) + 0,15-0,80 Gewichts-% Ti und bis zu
0,030 Gewichts-% N besteht.
6. Induktionsgrill, gekennzeichnet durch eine Induktionsgrillplatte (10) nach einem der
Ansprüche 1 bis 5.
7. Induktionsgrill nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine flache Indukti
onsspule (20) an der Unterseite der Mehrschichtplatte (12) angeordnet ist.
8. Induktionsgrill nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mehr
schichtplatte (12) und der Induktionsspule (20) eine Isolierschicht (22) angeordnet
ist.
9. Induktionsgrill nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Induktionsspule (20) ein externer HF-Generator (28) zugeordnet ist.
10. Induktionsgrill nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der HF-Generator
(28) so steuerbar ist, daß er wahlweise an verschiedene Geräte (Induktionsgrill, In
duktionskochfeld oder Induktionswarmhaltemodul) anschließbar ist.
11. Induktionsgrill nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Geräte (40a,
40b, 40c) als, vorzugsweise in einen Systemträger, einschiebbare Funktionsmodule
ausgebildet sind.
12. Induktionsgrill nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der HF-Generator (28) als ein Modul ausgebildet ist.
13. Induktionsgrill nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der HF-Generator (28) direkt an die Mehrschichtplatte (12) angebaut ist.
14. Induktionsgrill nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mehrschichtplatte (12) einen erhöhten oder hochgebogenen Rand (11) auf
weist.
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