DE3800745C2

DE3800745C2 -

Info

Publication number: DE3800745C2
Application number: DE19883800745
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 6550 Bad Kreuznach De Bessenbach; Michael 6580 Idar-Oberstein De Crummenauer
Original assignee: Fissler GmbH
Current assignee: Fissler GmbH
Priority date: 1987-08-24
Filing date: 1988-01-13
Publication date: 1990-07-26
Also published as: DE3800745A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kochgeschirr, z. B. einen Topf oder eine Pfanne, mit einem Behälterteil aus nicht rostendem Stahl vergleichsweise geringer Wandstärke und einer vergleichsweise dicken Bodenplatte aus Aluminium od. dgl. gut wärmeleitfähigem Material auf der Bodenaußenseite des Behäl terteils sowie mit einer wenigstens teilweise aus magneti sierbarem, Nickel enthaltendem Material bestehenden Boden scheibe auf der Außenseite der Bodenplatte.

Geschirre aus nichtrostendem Stahl für Gas- oder Elektroherde sind wegen dauerhafter Gebrauchsfähigkeit, guter Reinigungs möglichkeit und ansprechendem Aussehen bspw. gegenüber email lierten Töpfen sehr geschätzt. Da rostfreier Stahl jedoch verhältnismäßig geringe Wärmeleitfähigkeit hat, ist der Be hälterteil vergleichsweise geringer Wandstärke des Kochge schirrs üblicherweise mit einer vergleichsweise dicken Boden platte aus Aluminium od. dgl. gut wärmeleitfähigem Material versehen. Die Bodenplatte gewährleistet wegen ihrer guten Wärmeleitfähigkeit auch bei nur lokaler Erhitzung ein über die gesamte Bodeninnenfläche gleichmäßiges Garen. Die Boden platte aus Aluminium od. dgl. gut wärmeleitfähigem Material weist bei einem Kochgeschirr nach der DE-OS 22 58 795 auf ihrer Außenseite eine Schutzverkleidung aus nichtrostendem Stahl auf, deren Eigenschaften mit denjenigen des Behälterteils identisch sind.

Kochgeschirre der genannten Art bestehen üblicherweise aus austenitischem Stahl; sie sind für die Verwendung auf soge nannten Induktionsherden, also für eine Erwärmung des Koch geschirrs und damit des Kochgutes mit Hilfe magnetischer Wechselfelder nicht geeignet, da Stähle mit austenitischem Gefüge nicht oder nur gering magnetisierbar sind.

In der nicht vorveröffentlichten DE 36 34 841 A1 ist ein Edelstahlkochgeschirr vorgeschlagen, welches zum Zweck der Eignung nicht nur für das Kochen auf Gas- oder Elektroheiz platten, sondern auch auf Induktionsherden eine Bodenscheibe aufweist, die aus einer Zwischenschicht aus ferritischem Stahl besteht, die von Außenschichten aus austenitischem Stahl begrenzt ist. Diese Lösung ist wegen der dreischichti gen Bodenscheibe verhältnismäßig aufwendig.

In der ebenfalls nicht vorveröffentlichten DE 36 39 013 A1 ist ferner ein nicht nur für Gas- und Elektroheizplatten, sondern auch für Induktionsherde geeignetes Kochgeschirr vorgeschlagen. Dabei befindet sich auf der Außenseite einer Bodenscheibe aus Aluminium od. dgl. gut wärmeleitfähigem Material eine Boden scheibe aus austenitischem Stahl, auf deren Außenseite wie derum ein magnetisierbares Material sehr geringer Dicke aufgebracht ist.

Aus der FR 24 53 267 ist ein Küchengeschirr, z. B. eine Kasserolle, dessen bzw. deren Boden aus mindestens drei Schich ten besteht, nämlich einer mittleren Schicht aus einem gut wärmeleitfähigem Material, wie Kupfer oder Aluminium, einer oberen Schicht aus nichtrostendem, austenitischem Stahl mit bspw. 18% Chrom und 8% Nickel und einer unteren Schicht aus Nickel oder einer Eisenlegierung mit Nickel und/oder Kobalt, bekannt. Hiermit läßt sich nicht ohne weiteres ein für In duktionsherde geeignetes Geschirr mit hinreichend eben blei bender Bodenaufstandsfläche herstellen.

Aus der DE 33 36 736 A1 ist ein dreischichtiges Metall-Laminat und ein dieses enthaltendes Gefäß, insbesondere für Lebens mittelzubereitung bekannt, bei dem die mittlere Schicht aus einer vergleichsweise dicken Metallplatte mit mäßiger oder guter Wärmeleitfähigkeit besteht, die beidseitig mit dünneren Blechen aus anderem Metall mit erheblich geringerer Wärmeleit fähigkeit plattiert ist, wobei die beiden Metalle unterschied liche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, wobei die Plat tierung auf der einen Seite vorzugsweise eine Dicke von 5 bis 10% der Dicke der mittleren Schicht aufweist, und wobei eine der äußeren Schichten vorzugsweise zumindest doppelt so dick ist wie die andere. Die mittlere Schicht kann aus Aluminium und die äußeren Schichten können aus nichtrostendem Stahl be stehen. Hierdurch ergibt sich beim Erhitzen ein kontrollierter Bimetalleffekt. Damit soll der Nachteil von bis dahin bekannten Kochtöpfen vermieden werden, die entweder von schwerem Aufbau waren, um die erforderliche Stabilität zu haben, oder einer Verformung ihres Bodens oder lokaler Überhitzungen ausgesetzt waren. Dieses bekannte Kochgefäß ist für den Einsatz in Induktionsöfen nicht geeignet.

Aus der EP 01 11 867 A1 ist ein Kochgefäß aus austenitischem Stahl zur Verwendung auf einer elektrischen Kochplatte oder auf Gas, aber auch in Induktionsöfen, bekannt. Das Gefäß weist an seinem Boden außer einer verhältnismäßig dicken Hitzever teilungsplatte aus Aluminium oder Kupfer eine Abdeckplatte aus magnetisierbarem Material auf. Letztere ist mit der Wärmeverteilungsplatte über zwei oder mehrere Zwischenschich ten aus einem Metall verbunden, dessen Wärmeausdehnungsko effizient zwischen den Ausdehnungskoeffizienten der Ma terialien der Wärmeverteilungsplatte und der magnetisierbaren Platte liegt. Die magnetisierbare Platte kann bspw. aus Nickel bestehen. Abgesehen von einem wegen der Mehrschichtig keit verhältnismäßig hohen Herstellungsaufwand wird ein sol ches Gefäß der doppelten Anforderung der wirksamen Energie ausnutzung in Induktionsöfen und der Ebenheit der Aufstands fläche unter den unterschiedlichsten thermischen Bedingungen nur in beschränktem Maße gerecht, wie die Praxis gezeigt hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kochgeschirr der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches bei einfa cherer Herstellung und wirksamerem Einsatz auf einem Induk tionsherd bei Erhitzung zuverlässig eine ebene Aufstands fläche behält, so daß ein Einsatz auf einer Elektroplatte bei guter und gleichmäßiger Wärmeübertragung möglich bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Kochgefäße mit den Merkmalen jeweils eines der Patentansprüche 1 bis 4 gelöst.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei sol chen Bodenschichtkonstruktionen aufgrund des Bimetalleffektes und/oder der Mischausdehnung bei Erhitzung eine Kompensation in der Weise erfolgt, daß die Aufstandsfläche des Bodens zu verlässig eben bleibt. Die genannten Nickellegierungen haben zudem eine sehr hohe magnetische Permeabilität, so daß bei verhältnismäßig geringer Schichtdicke ein wirksamer Einsatz auf Induktionsherden möglich ist. Somit lassen sich beson ders günstige Ergebnisse hinsichtlich Magnetisierungsverhal ten unter den von üblichen Induktionsherden erzeugten Magnetfeldern, Dehnungsverhalten unter Berücksichtigung des übrigen Materials des Behälterbodens und Korrosionsbestän digkeit erzielen. Die Nickellegierungen lassen sich außerdem gut ver formen und insbesondere gut plattieren, was zu einer kosten günstigen Herstellung führt. Ferner weisen erfindungsgemäße Bodenscheiben eine gute Korrosionsbeständigkeit auf.

Bevorzugt werden dabei Nickellegierungen mit den in den Patentansprüchen 5 und 6 angegebenen Zusammensetzungen.

Bei einer besonderen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann die Zwischenschicht aus einer der Nickellegierungen von einer Außenschicht aus nichtrostendem Stahl überdeckt sein, die als Schutzschicht dient.

Die im wesentlichen aus einer der Nickellegierungen beste hende Bodenscheibe bzw. die Zwischenschicht aus einer der Nickellegierungen haben vorzugsweise eine Stärke zwischen etwa 0,2 und 2 mm.

Es hat sich ferner als günstig erwiesen, wenn die Boden scheibe eine Stärke hat, die etwa der Wandstärke des Behäl terteils entspricht.

Die Bodenplatte kann bspw. auf der Bodenaußenseite des Be hälterteils und ggf. auch die Bodenscheibe auf der Außenseite der Bodenplatte mit Hilfe des an sich bekannten Schlagpres sens bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise unter Zwischenlage je einer Folie aus Aluminium od. dgl. gut wärmeleitfähigem Material festgelegt sein.

Die vergleichsweise dicke Bodenplatte aus Aluminium od. dgl. gut wärmeleitfähigem Material dient bei der herkömmlichen Beheizung mit Gas- oder Elektroheizplatte in der bekannten Weise der Vergleichmäßigung der Wärmezufuhr in das Kochge schirrinnere. Bei der induktiven Beheizung übernimmt die Bodenplatte nun zusätzlich die Funktion eines Dämpfungsglie des. Bekanntlich hört die Wärmezufuhr bei einem In duktionsherd unmittelbar mit dem Abschalten des magnetischen Wechselfeldes auf und der Geschirrboden würde ohne die vergleichs weise dicke Bodenplatte aus Aluminium od. dgl. gut wärmeleit fähigem Material sofort abkühlen, so daß häufige Schaltvor gänge des Induktionsherdes erforderlich wären, um das Kochgut in dem Kochgeschirr auf einer konstanten Temperatur zu hal ten. Die vergleichsweise dicke Bodenplatte aus Aluminium od. dgl. gut wärmeleitfähigem Material dient jedoch als Wärme speicher, so daß das Ein- und Ausschalten des Induktions herdes zur Aufrechterhaltung einer verhältnismäßig gleich mäßigen Kochtemperatur nur in größeren zeitlichen Abständen erforderlich ist. Dies ist insbesondere wichtig in bezug auf die Zulassungsvorschriften für Induktionsherde, die vorsehen, daß innerhalb einer vorgegebenen Zeiteinheit eine bestimmte Zahl von Schaltvorgängen nicht überschritten werden darf. Mit der Erfindung werden andererseits trotz der vergleichsweise dicken Bodenplatte aus Aluminium od. dgl. gut wärmeleitfähi gem Material die Vorteile eines schnellen Aufheizens, welche mit dem induktiven Kochen verbunden sind, im wesentlichen aufrechterhalten.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Die einzige Figur veranschaulicht schematisch die wesent lichen Bestandteile eines die Erfindung aufweisenden induk tionsherdgeeigneten Kochgeschirrs in Form eines Topfes vor dem Zusammenfügen.

Das Kochgeschirr hat einen Behälterteil 1 aus dem üblichen nichtrostenden austenitischen Stahl (z. B. Nr. 14 301 nach DIN 17 007) mit einer Wandstärke von bspw. zwischen etwa 0,8 und 1,0 mm. Auf der Bodenseite des Behälterteils 1 wird eine Bodenplatte 2 aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einem anderen gut wärmeleitfähigem Material mit einer Stärke von einigen Millimetern festgelegt. Auf der Außenseite der Bodenplatte 2 ist eine Bodenscheibe 3 aufgebracht, die im wesentlichen aus einer Nickellegierung oder, wie dargestellt, aus einer Zwischenschicht 4 aus einer Nickellegierung und einer Außenschicht 5 aus nichtrostendem Stahl besteht. Die im wesentlichen aus einer Nickellegierung bestehende Bodenscheibe 3 bzw. die Zwischenschicht 4 aus einer Nickellegierung haben eine Stärke zwischen etwa 0,2 und 2 mm. Die Stärke der Bodenplatte 2 entspricht etwa der Wandstärke des Behälterteils 1. Die Aufbringung der Bodenplatte 2 auf die Bodenaußenseite des Behälterteils 1 erfolgt durch Zwischenlage einer Aluminiumfolie bspw. eine Dicke zwischen 0,02 und 0,1 mm unter Anwendung des Stoßdruckschweißens unter erhöhter Temperatur, wobei Stoß drücke zwischen etwa 1000 und 1500 kg/cm² und Temperaturen zwischen etwa 300 und 500°C angewendet werden. Die im wesent lichen aus einer Nickellegierung bestehende Bodenscheibe 3 bzw. die Zwischenschicht 4 aus einer Nickellegierung kann entweder auf die Unterseite der Bodenplatte 2 oder die Innen seite der Außenschicht 5 aus nichtrostendem Stahl aufplat tiert werden.

Claims

1. Kochgeschirr, z. B. Topf oder Pfanne, mit einem Behälterteil (1) aus nichtrostendem Stahl vergleichsweise geringer Wand stärke und einer vergleichsweise dicken Bodenplatte (2) aus Aluminium oder dgl. gut wärmeleitfähigem Material auf der Bodenaußenseite des Behälterteils (1) sowie mit einer wenig stens teilweise aus magnetisierbarem, Nickel enthaltendem Material bestehenden Bodenscheibe (3) auf der Außenseite der Bodenplatte (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenscheibe (3) im wesentlichen aus einer Nickellegierung mit folgender Zusammensetzung besteht:
Ni: 70 bis 80%; Cr: 1 bis 3%; Cu: 3 bis 7%; Mn: 0,3 bis 0,7%; Si: 0,1 bis 0,3%; C: 0,001% bis 0,01% und Rest Fe.

2. Kochgeschirr, z. B. Topf oder Pfanne, mit einem Behälterteil (1) aus nichtrostendem Stahl vergleichsweise geringer Wand stärke und einer vergleichsweise dicken Bodenplatte (2) aus Aluminium odder dgl. gut wärmeleitfähigem Material auf der Bodenaußenseite des Behälterteils (1) sowie mit einer wenig stens teilweise aus magnetisierbarem, Nickel enthaltendem Material bestehenden Bodenscheibe (3) auf der Außenseite der Bodenplatte (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenscheibe (3) wenigstens eine Zwischenschicht (4) aus einer Nickellegie rung mit folgender Zusammensetzung aufweist:
Ni: 70 bis 80%; Cr: 1 bis 3%; Cu: 3 bis 7%; Mn: 0,3 bis 0,7%; Si: 0,1 bis 0,3%; C: 0,001% bis 0,01% und Rest Fe.

3. Kochgeschirr, z. B. Topf oder Pfanne, mit einem Behälterteil (1) aus nichtrostendem Stahl vergleichsweise geringer Wand stärke und einer vergleichsweisen dicken Bodenplatte (2) aus Aluminium oder dgl. gut wärmeleitfähigem Material auf der Bodenaußenseite des Behälterteils (1) sowie mit einer wenig stens teilweise aus magnetisierbarem, Nickel enthaltenden Material bestehenden Bodenscheibe (3) auf der Außenseite der Bodenplatte (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenscheibe (3) im wesentlichen aus einer Nickellegierung mit folgender Zusammensetzung besteht:
Ni: 75 bis 85%; Mo: 4 bis 6%; Mn: 0,3 bis 0,7%; Si: 0,2 bis 0,4%; C: 0,001 bis 0,01% und Rest Fe.

4. Kochgeschirr, z. B. Topf oder Pfanne, mit einem Behälterteil (1) aus nichtrostendem Stahl vergleichsweise geringer Wand stärke und einer vergleichsweisen dicken Bodenplatte (2) aus Aluminium oder dgl. gut wärmeleitfähigem Material auf der Bodenaußenseite des Behälterteils (1) sowie mit einer wenig stens teilweise aus magnetisierbarem, Nickel enthaltendem Material bestehenden Bodenscheibe (3) auf der Außenseite der Bodenplatte (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenscheibe (3) wenigstens eine Zwischenschicht (4) aus einer Nickellegie rung mit folgender Zusammensetzung aufweist:
Ni: 75 bis 85%; Mo: 4 bis 6%; Mn: 0,3 bis 0,7%; Si: 0,2 bis 0,4%; C: 0,001 bis 0,01% und Rest Fe.

5. Kochgeschirr nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Nickellegierung folgender Zusammensetzung:
Ni: etwa 75%; Cr: etwa 2%; Cu: etwa 5%; Mn: etwa 0,5%; Si: etwa 0,2%; C: etwa 0,02% und Rest Fe.

6. Kochgeschirr nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Nickellegierung folgender Zusammensetzung:
Ni: etwa 80%; Mo: etwa 5%; Mn: etwa 0,5%; Si: etwa 0,3%; C: etwa 0,02% und Rest Fe.

7. Kochgeschirr nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zwischenschicht (4) aus einer der Nickel legierungen von einer Außenschicht (5) aus nichtrostendem Stahl überdeckt ist.

8. Kochgeschirr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen aus einer der Nickel legierungen bestehende Bodenscheibe (3) bzw. die Zwischen schicht (4) aus einer der Nickellegierungen eine Stärke zwischen etwa 0,2 und 2 mm hat.

9. Kochgeschirr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenscheibe (3) eine Stärke hat, die etwa der Wandstärke des Behälterteils (1) entspricht.

10. Kochgeschirr nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (2) auf der Bodenaußenseite des Behälterteils (1) und ggf. die Bodenscheibe (3) auf der Außenseite der Bodenplatte (2) mit Hilfe des an sich bekannten Schlagpressens bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise unter Zwischenlage je einer Folie (6) aus Aluminium oder dgl. gut wärmeleitfähigem Material festgelegt ist bzw. sind.