DE2506931C3

DE2506931C3 - Stovetop made of glass ceramic

Info

Publication number: DE2506931C3
Application number: DE19752506931
Authority: DE
Inventors: Karl 7519 Oberderdingen Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-02-19
Filing date: 1975-02-19
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2506931B2; DE2506931A1

Description

Die Erfindung betrifft eine aus Glaskeramik bestehende Herdplatte, die von der Unterseite her mit Heizelementen beheizbar ist und an der Unterseite eine relativ gut wärmeleitfähige Schicht metallischer Natur aufweistThe invention relates to a stove top made of glass ceramic, which from the underside with Heating elements can be heated and on the underside a relatively good thermally conductive layer of a metallic nature having

Eine derartige Herdplatte ist aus der US-PS 36 86 477 bekannt geworden. Bei ihr ist zwischen der Glaskeramikplatte und einem Rohrheizkörper eine metallische Wärmeverteilungsplatte in Form einer Blechplatte angeordnet, die an der Unterseite der Glaskeramikplatte anliegt Hierdurch wird zwar eine recht gute Wärmeverteilung in der Wärmeverteilungsplatte selbst erreicht, kritisch ist jedoch der Wärmeübergang zwischen der Wärmeverteilungsplatte und der Glaskeramikplatte. Es muß auch darauf geachtet werden, daß die Wärmeverteilungsplatte relativ dünn ist, weil sonst ihre Wärmekapazität zu hoch wäre und ein wesentlicher Vorteil der Glaskeramikplatte (geringe Wärmeträgheit) entfallen würde. Bei den relativ hohen Temperaturen, die an der Unterseite der Glaskeramikplatte benötigt werden, um einen ausreichenden Wärmedurchgang sicherzustellen, wird sich eine so dünne Platte, die noch dazu streifenweise erhitzt wird, verbiegen, so daß der Wärmedurchgang durch die Glaskeiramikplatte eher verschlechtert als verbessert wird.Such a stove top is from US Pat. No. 3,686,477 known. There is a metallic element between the glass ceramic plate and a tubular heating element Heat distribution plate arranged in the form of a sheet metal plate on the underside of the glass ceramic plate This results in a very good heat distribution in the heat distribution plate itself achieved, but the heat transfer between the heat distribution plate and the glass ceramic plate is critical. Care must also be taken that the heat distribution plate is relatively thin, otherwise their heat capacity would be too high and a major advantage of the glass ceramic plate (low thermal inertia) would be omitted. With the relatively high temperatures required on the underside of the glass ceramic plate in order to ensure sufficient heat transfer, such a thin plate will become that still is heated in strips, bend, so that the heat transfer through the glass ceramic plate rather worsens than improves.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 65 569 ist bereits bekanntgeworden, die Unterseite einer Glaskeramikplatte mit einer Schutzschicht zu versehen, die den Heizleiter vor direktem Kontakt mit der Glaskeramik-Dlatte schützt Die Schutzschicht sollte elektrisch isolierend sein und aus einer dünnen Lage keramischer Fasern bestehen, die mit wärmebeständigem Bindemittel aneinander gebunden sind Es ist auch eine Schutzschicht aus QuarzpartiRsln vorgeschlagen wordeii. Diese Schichten sollen die Glaskeramik auf ihrer Unterseite isolieren, so daß unter voller Spannung stehende elektrische Heizleiter unmittelbar an diese Schichten angepreßt werden können. Glaskeramik selbst bekommt bei höherer Temperatur einen verhältnismäßig geringen elektrischen Widerstand Diese Schichten erfüllen zwar ihre oben beschriebene Funktion, sind jedoch wärmeisolierend und relativ stark strahlungsreflektierend außerdem ist ihre Anbringung schwierig und die Grundmaterialien sind teuer.From the German Offenlegungsschrift 21 65 569 it is already known, the underside of a glass ceramic plate to be provided with a protective layer that protects the heating conductor from direct contact with the glass ceramic board protects The protective layer should be electrically insulating and consist of a thin layer of ceramic There are fibers tied together with heat-resistant binder.It is also one Protective layer made of quartz parts has been proposed. These layers are designed to isolate the glass ceramic on its underside so that it is under full tension standing electrical heating conductors can be pressed directly against these layers. Glass ceramic even at a higher temperature it has a relatively low electrical resistance Although layers fulfill their function as described above, they are heat-insulating and relatively strong radiation reflective, moreover, their installation is difficult and the basic materials are expensive.

is Die Erfindung geht von einer anderen Problemstellung aus. Auch wenn man die oben beschriebenen Probleme der elektrischen Leitfähigkeit und eventuelle chemische Beeinflussung der Unterseite der Glaskeramik durch unmittelbar anliegende hocherhitzte Heizleiter dadurch behebt, daß man die Heizleiter entweder als Strahlui.gskörper mit Luftabstand von der Unterseite der Glaskeramikplatte arbeiten läßt oder diese als ummantelte Heizkörper an die Unterseite anlegt so haben sich an den Glaskeramikplatten Veränderungen gezeigt, die von unangenehmen Verfärbungen bis zu einem allgemeinen Brüchigwerden der Glaskeramikplatten reichen.The invention is based on a different problem the end. Even considering the above-described problems of electrical conductivity and eventual chemical influence on the underside of the glass ceramic by directly adjacent, highly heated heating conductors remedied by the fact that the heating conductors either as a Strahlui.gskörper with air clearance from the underside lets the glass ceramic plate work or puts it on the underside as a covered heating element Changes have been seen on the glass ceramic plates, ranging from unpleasant discolorations to a general brittleness of the glass ceramic plates.

Die US-PS 36 86 477 kann dies nicht verhindern, weil dort insbesondere an den punkt- oder linienförmigen Anlageflächen zwischen der Wärmeverteilungsplatte und der Glaskeramikplatte Überhitzungen auftreten, die zu einer frühzeitigen Zerstörung der Glaskeramikplatten führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, thermisch bedingte Veränderungen der Glaskeramikplatten im Betrieb wirksam zu vermeiden.The US-PS 36 86 477 cannot prevent this, because there overheating occurs in particular on the point or line-shaped contact surfaces between the heat distribution plate and the glass ceramic plate, which leads to an early destruction of the glass ceramic plates.
The object of the invention is to effectively avoid thermally induced changes in the glass ceramic plates during operation.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schicht aus einer matten bzw. rauhen Lackschicht besteht, die metallische Füllkörper enthältThis object is achieved according to the invention in that the layer consists of a matt or rough There is a layer of lacquer that contains metallic fillers

Erstaunlicherweise hat sich gezeigt, daß eine solche Lackschicht die oben genannten Probleme löst Eventueü waren diese dadurch entstanden, daß wegen des sehr hohen Wärmeschocks an der Unterseite feine Haarrisse auftraten, die zu einem Brüchigwerden der Glaskeramik einerseits und zu einer Verfärbung andererseits führten.Amazingly, it has been shown that such a Lacquer layer solves the above-mentioned problems The very high thermal shock on the underside resulted in fine hairline cracks that made the Glass ceramic on the one hand and discoloration on the other.

Die metallischen Füllkörper können vorteilhaft eine kömige Struktur haben. Wichtig ist vor allem, daß die Lackschicht im Gebrauchszustand keine geschlosseneThe metallic filling bodies can advantageously have a granular structure. The most important thing is that the Lacquer layer not closed when in use

so Oberfläche, sondern eher ein samtenes Aussehen hat Auch eine gewisse Abriebfestigkeit ist wünschenswert, sowie eine hohe Haftfähigkeit Die Lackschicht sollte wärmebeständig bis wenigstens 600* C und nicht entflammbar sein. Sie kann vorteilhaft nach einer Vorbehandlung der Glaskeramikplatte durch Sandstrahlen aufgespritzt werden. Im übrigen ist es auch möglich, die Heizelemente ebenfalls mit einer derartigen Lackbeschichtung zu versehen.
Ein Lack, der die oben beschriebenen Merkmale hat kann vorteilhaft auf Silikonbasis aufgebaut sein. Als metallischer Füllkörper kann der Lack Aluminiumpulver enthalten. Vorteilhaft ist auch ein Gehalt an gemehlenem Eisenglimmer. Ferner ist ein Gehalt an schwarzen Farbstoffen vorteilhaft, da diese die Streben lungsabsorption vorteilhaft beeinflussen.so surface, but rather has a velvety appearance. A certain abrasion resistance is desirable, as well as a high level of adhesion. The paint layer should be heat-resistant up to at least 600 ° C and non-flammable. It can advantageously be sprayed on by sandblasting after a pretreatment of the glass ceramic plate. In addition, it is also possible to provide the heating elements with a lacquer coating of this type as well.
A lacquer which has the features described above can advantageously be built up on a silicone basis. The paint can contain aluminum powder as a metallic filler. A content of ground iron mica is also advantageous. Furthermore, a content of black dyes is advantageous, since these have an advantageous effect on the aspiration absorption.

Die Lackschicht kann eine Stärke von nur wenigen μιη, insbesondere 2 bis 3 μιη haben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in derThe lacquer layer can have a thickness of only a few μm, in particular 2 to 3 μm.
An embodiment of the invention is in

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.Drawing shown and will be explained in more detail below.

Die Zeichnungsfigur zeigt einen stark vergrößerten Schnitt durch ein Teil einer Herdplatte mit einem darunter angeordneten Heizkörper. sThe drawing shows a greatly enlarged section through part of a stove top with a radiator arranged underneath. s

In der Zeichnung ist eine aus Glaskeramik bestehende Herdplatte 11 dargestellt, die in die öffnung der Arbeitsplatte 12 eines Küchenmöbels mittels eines Anschlußprofils 13 eingesetzt ist Die Unterseite der Glaskerarolkplatte 11 ist mit einer Lackschicht 14 versehen, die durch Aufspritzen nach einer Vorbehandlung der Unterseite der Glaskeramikplatte durch Sandstrahlen aufgebracht istIn the drawing there is one made of glass ceramic Hotplate 11 is shown, which is inserted into the opening of the worktop 12 of kitchen furniture by means of a Connection profile 13 is inserted provided by spraying on after a pretreatment of the underside of the glass ceramic plate Sandblasting is applied

Bei dem verwendeten Lack handelt es sich um einen Lack auf Silikonbasis, der im Spritzzustand lösungsmittelhaltig ist und als Pigmente schwarze Farbkörper sowie als metallische Füllkörper Eisenglimmer und Aluminiumpulver in einer relativ körnigen Struktur enthält Ferner sind Sedimentationsverhiiuierer üblicher Art enthalten. Ein solcher Lack wird beispielsweise von der Weilburger Uckfabrik J. Grebe, Weilburg/Lahn unter der Bezeichnung Senotherm hergestellt und bisher zur Aufbringung einer Rostschutzschicht auf elektrischen Kochplatten verwendet Nach dem Auftrocknen bzw. Einbrennen des Lackes hat die Lackschicht 14 eine Stärke von nur wenigen μΐη, insbesondere zwischen zwei bis drei μΐη, haftet sehr gut auf der Unterseite der Glaskeramikplatte. Die Struktur ist matt bis körnig mit relativ harten eingeschlossenen Körnern und ohne eine geschlossene glatte Oberfläche. Die Lackschicht ist bis 600⁰C wärmebeständig und nicht entflammbar sowie sehr abriebfest Sie ist außerdem recht gut wärmeleitend und hat vor allem eine sehr gute Strahlungs-AbsorptionsfähigkeitThe lacquer used is a silicone-based lacquer that contains solvents when sprayed and contains black pigments as pigments and iron mica and aluminum powder as metallic fillers in a relatively granular structure. Such a varnish is produced, for example, by Weilburger Uckfabrik J. Grebe, Weilburg / Lahn under the name Senotherm and has hitherto been used to apply a rust protection layer to electric hotplates. in particular between two to three μm, adheres very well to the underside of the glass ceramic plate. The structure is matt to grainy with relatively hard, enclosed grains and without a closed smooth surface. The lacquer layer is ^{heat-resistant up to 600 °} C. and non-flammable as well as very abrasion-resistant. It also conducts heat very well and, above all, has very good radiation absorption capacity

In der Zeichnung ist ferner ein Heizkörper 15 gezeigt der aus einem Rohrheizkörper mit einem metallischen Mantel 16 besteht und der in einer Isoliereinbettung eine elektrische Heizwendel 17 enthält Der Mantel 16 ist dreiecksförmig verformt so daß er mit einer flachen Seite an der Unterseite der Glaskeramikplatte U, d.h. an der Lackschicht 14 anliegen kann. Im dargestellten Beispiel ist jedoch der Heizkörper selbst auch mit einei Lackschicht 18 umgeben, die ebenfalls durch Aufspritzen oder Tauchen hergestellt ist und die gleiche Zusammensetzung hat, wie die .Lackschicht 14. Dies ist zwar ein vorteilhaftes Merkmal, es wäre jedoch auch möglich, einen unbeschichteten Heizkörper zu verwendea In the drawing, a heating element 15 is also shown which consists of a tubular heating element with a metallic one The jacket 16 consists of an electrical heating coil 17 in an insulating embedding. The jacket 16 is triangularly deformed so that it has a flat side on the underside of the glass-ceramic plate U, i. can rest on the lacquer layer 14. In the example shown, however, the radiator itself is also with eini Lacquer layer 18 surrounded, also by spraying or dipping is made and has the same composition as the .Lackschicht 14. This is while an advantageous feature, it would also be possible to use an uncoated radiator

Die Lackschicht 14 hat besondere Vorteile, wenn die Wärme durch Wärmekontakt an die Heizplatte übertragen wird, beispielsweise durch einen angedrückten Heizkörper, jedoch bietet sie auch Vorteile bei einer Strahlungsübenragung von Wärme, d.h. bei einem Luftspalt zwischen dem Heizelement und der Lackschicht 14.The lacquer layer 14 has particular advantages when the heat comes into contact with the heating plate through thermal contact is transmitted, for example by a pressed radiator, but it also offers advantages in a Radiation transfer of heat, i.e. at a Air gap between the heating element and the paint layer 14.

Die Gründe für die beschriebene vorteilhafte Wirkung der Lacksicht 14 sind noch nicht eindeutig geklärt, es dürfte jedoch ziemlich sicher sein, daß der Lack eine temperaturausgleichende und dadurch punktuelle Überhitzungen vermeidende Wirkung hat Zwar hat das Glaskeramikmaterial praktisch keine Wärmeausdehnung, worauf ihre Wärmeschockbeständigkeit beruht jedoch können trotz der minimalen Ausdehnungen bei sehr hohen Temperaturdifferenzen im eng benachbarten Bereich Schädigungen der Glaskeramik auftreten. Nebenbei ergeben sich noch die Vorteile, daß die Wärmeübertragung an die Glaskeramikplatte nicht nur gleichmäßiger, sondern auch besser ist und zwar sowohl durch Wärmeleitung als auch durch Strahlung. Außerdem entsteht durch die Lackschicht ein Schutz gegen mechanische Beeinflussung der Glaskeramik durch die Heizkörper sowie sonstige von diesen herrührende Einflüsse.The reasons for the described advantageous effect of the paint layer 14 are not yet clear clarified, but it should be fairly certain that the Varnish has a temperature-equalizing effect and thus prevents overheating at certain points the glass-ceramic material has practically no thermal expansion, which is why its thermal shock resistance is based, however, despite the minimal expansion at very high temperature differences in the narrow Damage to the glass ceramic occurs in the neighboring area. Besides, there are still the advantages that the heat transfer to the glass ceramic plate is not only more even, but also better, namely both by conduction and by radiation. The lacquer layer also provides protection against mechanical influences on the glass ceramic by the radiators and others originating influences.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Stovetop made of glass ceramic, which can be heated from the underside with heating elements and has a relatively good heat-conductive layer of metallic nature on the underside, characterized in that the layer consists of a matt or rough lacquer layer (14), which contains metallic fillers

2. Stovetop according to claim 1, characterized in that that the metallic fillers have a granular structure.

3. Hotplate according to claim 1 or 2, characterized in that the heating elements (15) also have a layer of lacquer (18).

4. Hotplate according to one of the preceding claims, characterized in that the Lackscoicht (14, 18) is sprayed on after pretreatment by sandblasting

5. Stovetop according to one of the preceding claims, characterized in that the lacquer layer (14,18) has a strength of a few μm

6. Stovetop according to one of the preceding claims, characterized in that the lacquer is based on silicone

7. Stovetop according to one of the preceding claims, characterized in that the lacquer Contains iron mica

8. Herd pialte according to one of the preceding Claims, characterized in that the paint contains aluminum powder

9. Stovetop according to one of the preceding claims, characterized in that the lacquer contains black dyes