DE7603598U1

DE7603598U1 - Elektrische kochplatte

Info

Publication number: DE7603598U1
Application number: DE7603598U
Authority: DE
Original assignee: LEUZE GERHART 7000 STUTTGART
Current assignee: LEUZE GERHART 7000 STUTTGART
Priority date: 1976-02-09
Filing date: 1976-02-09
Publication date: 1977-07-28

Description

Gerhart Leuze
Korntaler Landstr. 68

7OOO Stuttgart-31 7.2.1976 L/Ha

Elektrische Kochplatte

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kochplatte mit einem Plattenkörper aus Eisenwerkstoff, an dem eine Schutzschicht aus einem korrosionsbeständigen, thermisch aufgespritzten Hartstoff angebracht ist und der an der Oberseite eine, rom Plattenmantel begrenzte Aufstandsflache für Kochgeschirr od. dgl. aufweist.

Ss ist bekannt (CH-PS 202807), den Plattenmantel einer Kochplatte mit einer Schutzschicht aus Nickel zu versehen, welche in einem thermischen Spritzverfahren aufgetragen wird. Durch diese Maßnahme kann der aus Eisenwerkstoff bestehende Plattenkörper jedoch nicht wirksam gegen korrodierende Einflüsse geschützt werden. Die Oberseite des Plattenkörpers ist bei dieser Ausführung völlig ungeschützt und auch der piattenmantel kann durch Unterrostung angegriffen werden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aui'gabe zugrunde, eine elektrische Kochplatte der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Oberseite des Plattenkörpers vor korrodierenden Einflüssen geschützt ist und auch nach langer G-ebrauchszeit nicht zum Rosten neigt.

Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Kochplatte der oben genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schutzschicht ganzflächig wenigstens an der Oberseite des Plattenkörpers angebracht ist und rollständig die Aufstandsfläche bildet. Die nach einem thermischen Spritzverfahren auf die Oberseite des Plattenkörpera aufgebrachte Schutzschicht besitzt eine mikroporöse Häufungsstruktur, die in ihrem an den Plattenkörper angrenzenden Bereich über ihre Erstreckung gleichmäßig wenigstens teilweise in Schweißverbindung mit dem Plattenkörper steht und auch partiell durch Diffusion innig mit ihm verbunden sein kann. Die Schutzschicht wird zweckmäßig mit geringst möglicher Dicke und durch Verwendung eines Ausgangswerkstoffes mit hinreichend kleiner Korngröße so porendicht wie möglich au3g3legt, so daß Medien, die zur Korrosion führen, möglichst nicht bis zur Oberseite des Plattenkörpers durchdringen können.

Versuche haben gezeigt, daß für die Schutzschicht insbesondere Werkstoffe geeignet sind, die gegenüber dem Eisenwerkstoff des Plattenkörpers unedler sind. Bei der Wahl des Werkstoff.es, aus welchem die Schutzschicht hergestellt wird, ist aber auch die maximale Betriebstemperatur der elektrischen Kochplatte zu berücksichtigen, da die Betriebstemperatur der Kochplatte die Schmelztemperatur des Werkstoffes der Schutzschicht nicht erreichen darf. Im Hinblick auf die meist sehr hohen Betriebstemperaturen heute üblicher elektrischer Hochleistungskochplatten sowie im Hinblick auf die schockartigen Teraperaturwechael, denen sie ausscaetzt sind, haben sich Keramikwerkstoffe und intermetallische Verbindungen als besonders geeignet fur die Schutzschicht erwiesen. Es sind aber auch Boride und Karbide denkbar.

7603598 28.07.77

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung geht die Schutzschicht von der Oberseite des Plattenkörper3 ununterbrochen in den Mantel des Plattenkörpers über, wobei die Schutzschicht vorzugsweise mindestens bis an die Unterseite des Plattenmantels reicht. Dadurch wird nicht nur der Plattenmantel vor korrodierenden Einflüssen geschützt, sondern auch eine hohe Sicherheit dagegen erreicht, daß die an der Oberseite des Plattenkb'rper3 angebrachte Schutzschicht vom Plattenrand her durch aggressive Medien unterwandert wird.

Bei einer sehr einfachen Ausführungsform besteht die Schutzschicht über ihre Dicke durchgehend aus demselben Werkstoff, insbesondere aus einer intermetallischen Verbindung. Bei Versuchen hat sich Niokel-Aluminid als Y/erk3toff ergeben, der die an die Schutzschicht einer elektrischen Kochplatte zu stellenden Anforderungen hinsichtlich Korrosionsschutz, Temperaturbeständigkeit, Haftfähigkeit, Pflegeleichtigkeit und ansprechendem Aussehen in besonders hohem Maße erfüllt. Al3 Ausgangswerkstoff können pulverförmiges Aluminium und Nickel in einem Trägermantel aus Metall oder Kunststoff verwendet werden. Das Nickel-Aluminium kann vor dem Auftrag autogen, durch Lichtbogen oder durch das Plasraaverfahren auf die notwendige Temperatur gebracht werden. Die Dicke dieser Schutzschicht betrage zweckmäßig wenige Zehntel Millimeter, z.B. 0,3 mm.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes besteht der an den Plattenkörper angrenzende Teil der Schutzschicht au3 einem anderen Werkstoff als der die Aufratandsfläche bildende Teil.

7603598 28.07.77

ItII Λι ■ Ι';"

< ι · ■ ■

-3.

Dadurch ist es möglich, einerseits eine besonders gute

Haftung der Schutzschicht am Plattenkörper zu erreichen /^

und andererseits den die Aufs tandsfläche bildenden Teil : >:

der Schutzschicht aus einem Werkstoff herzustellen, der . . ·'■':

eine einfache Reinigung der Auf Standsfläche und ein op- ^

tisch auf Dauer ansprechendes Aussehen gewährleistet. ', -^f;

In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht die Schicht ' v-j

aus zweioder mehreren übereinanderliegenden Einzelschich- ;^: ten„ die vorzugsweise jeweils etwa konstante Dicke haben .. .; ',<·;

und im wesentlichen ganzflächig aneinander, insbesondere ■ ' ·■:

durch mechanische Verklammerung, haften. Die untere Ein- .'·^:'^:- ·*

zelschicht besteht zweckmäßig aus Rein-Aluminitfa»das im i

autogenen, im Lichtbogen— oder im Plasma-Verfahren auf-, · '<

getragen werden kann. Statt Hein-Aluminium kann aoer auch . ■"";

Nickel-Aluminium verwendet werden. Vorteilhaft ist die ■·'"";,'.

untere Einzelschicht nur etwa 0,1 mm dick oder dünner, .-.y ,

wobei äie bereits bei dieser Dicke einen guten Haftgrund .:'-.₍ für die obere Einzelschicht darstellt und den Plattenkör- . .."·,,."!

per sowohl vor Verrostung als auch vor Hitzekorrosion . f, schützt, und damit die obere Schicht (en) vor Unterrostung. Die Verwendung dieser Zwischenschicht ermöglicht es, eine nicht-korrosionsschützende obere Einzelschicht bzw. Deckschicht zu verwenden. Diese Deckschicht besteht erfindungsgemäß aus einem Keramikwerkstoff insbesondere den Oxiden von Titan, Aluminium, Chrom, Zirkon, Zirkon-

Silizium oder aus Boriden, Karbiden od. dgl. oder aus „ ,

Mischungen dieser Materialien, um eine erleichterte Pflege -]

der Platten zu erreichen, sov/ie sie gep;en Korrosion und i

Verschleiß zu schützen und ein optisch immer ansprechen- ]

des Aussehen zu erhalten. Titanoxid ist seiner dunklen j

Farbe wegen günstig für die Wärmeabstrahlung und wegen \

seiner Leitfähigkeit geeignet für den Wärmedurchgang. »

Außerdem ist es widerstandsfähig gegen schockartige Tempe- J

raturw.echsel und dadurch besonders für elektrische Koch- ϊ

platten günstig.

7603598 28.07.77

»It μ U VV I u V * *

Bei einer anderen AuafUhrungsform kann die obere Einael- bzw. Deckschicht aus Pulver eines Emaillwcrkstoffea oder QWS Pigmentpulver durch ein thermisches Spritzverfahren hergestellt sein. Die obere Schicht kann dabei als dichte, geschlossene, ununterbrochen durchgehende Schicht ausge- . bildet sein oder sie kann aus einer Streuung untereinander im wesentlich nicht zusammenhängender Partikel bestehen.

h/

Bei mehrschichtem Aufbau können die Einzelschichten unter- γ schiedliche Ausdehnungskoeffizienten haben, um auftretende Thermoschocks geuszugleichen oder auf Grund sich ergänzender' anderer verschiedener physikalischer und chemischer Eigen-.-J schäften den auftretenden Beanspruchungen widerstehen zu können. . . ' .'

Die obere Einzelschicht, welche die AufStandsfläche bildet,, ist zweckmäßig einige Zehntel Millimeter, z.B. etwa 3/10 mm dick und kann ebenfalls autogen, im Lichtbogen- oder Plasmaverfahren gespritzt werden.

Damit die Gefüge der Schutzschicht in sich und an der Grenze zum Untergrund durch die Betriebstemperaturen oder durch, ab- oder unabsichtliche hohe Temperaturbelastungen ungestört sich verändern (z.B. diffundieren) können, wird die Schutzschicht mit Wasserglas, aluminisertem Silikonharz od.dgl. versiegelt.

Die Diffusion wird zweckmäßig dadurch gefördert,daß der· an den Plattenkörper angrenzende Teil der Schutzschicht durch eine genügend dicke zweite Einzelschicht oder die Imprägnierung sauerstoffdicht abgeschlossen ist.

Bei der Aufstandsfläche einer elektrischen Kochplatte ist einerseits eine möglichst glatte Oberfläche anzustreben, um die Kochplatte leicht reinigen zu können, aber andererseits soll die Aufstandsfläche so rauh sein, daß das darauf gestellte Kochgeschirr nicht zu leicht verrutscht.

	A	Xi
*V ' ■' '**
	, ι	f ■ I ·
		■Ά
• ■ Y:

7603598 28.87.77

• »I« MM ft ' /l

•1*4*· Il V

:> * * t > I III ■ ι

j » ι * ti· ..·

Die geeignete Rauhigkeit der Aufstandsfläche läßt aioh bei der erfindungsgeraäßen Ausbildung z.B. durch entsprechende Wahl der Korngröße des Ausgangswerkstoffes für die Schutzschicht sowie durch das angewandte ther- ' mische Spritzverfahren erreichen. Beim Plasma-Spritzverfahren kann feines Pulver als Ausgängswerkstoff verwendet werden, wodurch eine verhältnismäßig glatte Aufsiandsflache ohne Nachbearbeitung erreicht wird. Zweckmäßig jedoch wird die poröse Oberfläche der Schutzschicht, die in ihrer Mikrostruktur nach dem Auftrag Porenvertiefungen und 'Spitzen in etwa gleichmäßiger Verteilung aufweist, nachgearbeitet f Die Oberfläche kann dabei geschliffen, geläppt, gebürstet oder durch ein ähnliches anderes Verfahren bearbeitet werden. Zweckmäßig wird bei der Nachbearbeitung so vorgegangen, daß nur die Spitzen der Sr- j

hebungen der Mikrostruktur abgeflacht werden, ohne daß |

bis auf den Grund der Porenvertiefungen nachbearbeitet «

wird, so daß einerseits optisch eine glatte Oberfläche \<

entsteht und andererseits die Rauhigkeit noch groß ge- ι

nug ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert» Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Kochplatte

Figur 2 einen Ausschnitt der Kochplatte gemäß Fig. 1 in Aufsicht

Figur 3 einen Ausschnitt der Fig. 1 in vielfacher Vergrößerung

Figur 4 ein weiteres Ausführun.^sbeispiel in einer Darstellung entsprechend. Fig. 3·

7603598 28.07.77

Die elektrische Kochplatte gemäß den Figuren 1 bis 3 weist einen im wesentlichen rotationssym-ietriachen und z.B. kreisrunden Plattenkörper 1 aus Eisenwerkstoff, z.B. Guß,auf. Der Plattenkörper 1 kann aber auch aus Stahlblech bestehen, Der Plattenkörper 1 weist an der Oberseite einen kreisscheibenförmigen Teil 2 auf, der im Zentrum mit einer Vertiefung 3 versehen ist, deren Mittelachse in der Mittelachse 4 der Kochplatte liegt. An der Unterseite ist der kreisscheibenförraige Teil mit einem nach unten vorstehenden, annähernd zylindermantelförmigen Kragen 5 versehen, welche gegenüber dem durch die Umfangsfläche des kreisscheibenförmigen Teiles 2 gebildeten Plattenmantel 6 nach innen versetzt ist. Dadurch bildet der Außenrand bei-dem kreisscheibenförmigen Teil 2 an der Unterseite eine Anlageschulter 7 für eine riigförmige Manschette 8, welche nach dem Einbau der elektrischen Kochplatte in einem Herd einen Abschluß zwischen der Oberseite der Herdmulde und der Unterseite der Kochplatte bildet. Innerhalb des Kragens 5 werden nicht mehr dargestellte Heizelemente zur elektrischen Beheizung der Kochplatte eingebaut. Die durch die Oberseite der Kochplatte gebildete AufStandsfläche 3 ist eben und geht über eine Anfasung 10 oder über eine Abrundung in den Plattenmantel über.

Die Oberseite sowxe die Anfasung 10 bzw. die Abrundung und der Plattenmantel 6 sind .mit einer Schutzschicht gemäß JJ'ig. 3 versehen, welche im thermischen Spritzverfahren aufgebracht ist und bis an die Unterseite bzw. bis an die Anlageschulter 7 reicht. Diese Schutzschicht 11 besteht gemäß Fig. 3 aus zwei übereinanderliegenden Einzelschichten 12, 13, welche nacheinander auf die Ober-

fläche 14 des kreisscheibenförmigen Teiles 2 des Plat-tenkörpers 1 aufgebracht werden. Die untere Einzelschicht 12 kann eine Dicke von weniger als 0,1 mm· aufweisen und ist wenigstens teilweise dadurch an dem Plattenkörper 1 befestigt, uaß ihre zur Oberfläche 14 des Plattenkörpers 1 benachbarten Partikel 15, welche eine mikroporöse Häufungsstruktur bilden, mit der Oberfläche 14 verschweißen. Die obere Einzelschjent 13, deren Partikel 16 in einem Korngrößenbereich liegen können, der kleiner als der der Partikel 15 ist, bildet die Aufstandsfläche 9· Die zur unteren Einzelschicht 12 benachbarten Partikel 16 der oberen Einzelschicht 13 sind durch mechanische Yerklammerung mit der Einzelschicht 12 verbunden, so daß ein sehr sicherer Halt der beiden Einzelschichten aneinander gewährleistet ist.

Die an der Oberseite der Schutzschicht 11 liegenden Partikel 16 sind durch eine geeignete Nachbearbeitung mit Abflachungen 1 7 versehen, wobei zwischen diesen Partikeln Porenvertiefungen 18 liegen, gegenüber welchen die Abflachingen 17 höher liegen. Die Abflachungen 17 sämtlicher abgeflachter Partikel bzv/. Strukturspitzen liegen in einer gemeinsamen Ebene und bilden die Auf Standsfläche 9·

In Fig. 4 sind die gleichen Bezugszeichen wie in Pig. 3_t jedoch mit dem Index "a" verwendet. Bei der Ausführungsform nach Pig. 4 besteht die Schutzschicht 11a aus einer einzigen Schicht, welche einerseits unmittelbar mit dem Plattenkörper 1a verbunden ist und andererseits die Aufstandsfläche 9a bildet.

9 —

- 12 -

Bezugsgjjchenliste

1	Plattenkörper
2	kreisscheibenförmiger Teil
3	Vertiefung
4	Mittelachse
5	Kragen
6	Plattenmantel
7	AnIageschulter
8	Manschette
9	Aufstandsfläor;.?
10	Anfasung
11	Schutzschicht
12	Einzel schicht
13	Einzelschicht
14	Oberfläche
15	Partikel
16	Partikel
17	Abflachung
18	Porenvertiefung

Als Stand der Technik im Oberbegriff des Anspruches 1 sowie im 2. Absatz der einleitenden Beschreibung wurde die Schweizer Patentschrift 202807 berücksichtigt.

Claims

t ,-, .·ι ο · J a J * · Ansprüche

1. Elektrische Kochplatte mit Plattenkörper aus Ei- , j senwerkstoff, an dem eine Schutzschicht aus einem /;| korrosionsbeständigen, thermisch aufgesipritzten J Sartstoff angebracht ist und der an der Oberseite ■·^::;,j eine vom Plattenmantel begrenzte Aufstandsfläche ,] für Kochgeschirr od. dgl. aufweist, dadurch gekenn- \t zeichnet, daß die Schutzschicht (11 bzw. 11a) ganz- j;1 flächig, wenigstens an der Oberseite des Plattenkör- ^: · · · ^j pers angebracht ist und vollständig die Aufstands- ' | fläche (9) bildet. ... .·■ ''I

2. Kochplatte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, . _; ^:J daß die Schutzschicht (11 bzw. 11a) von der Ober- · ·| seite des Plattenkörpers (1 bzw. 1a) ununterbrochen ^{; ;} ■■'■'.■'< in den Mantel (16) des Plattenkörpers (i) übergeht . ,· und vorzugsweise bis an die Unterkante des Platten- ^: '· mantels (6) reicht.

3. Kochplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (11a) über ihre¹
Dicke durchgehend aus demselben Werkstoff, insbesondere einer intermetallischen Legierung, z.B. aus
Nicke1-Aluminid besteht.

4. Kochplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Plattenkörper (1) angrenzende Teil (12) der Schutzschicht (11) aus einem
anderen Werkstoff als der die Aufstandsf 1 äche (9)
bildende Teil (13) besteht.

- 10 -

7603598 28.07.77

>> 1 » 11

I .1 ) I · I J

I ι ) 1 » I <

I ι . ι t

I ■ I ,

- 10 -

5. Kochplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (11) aus zwei oder mehreren übereinanderliegenden Einzelachichten (12, 13) besteht, die vorzugsweise jeweils etwa konstante Dicke und/oder unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten haben.

6. Kochplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einzelschichten (12, 13) haftend miteinander verbunden sind.

7. Kochplatte nach einem der Ansprüche 5-6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Einzelschicht (12) aus Metall, insbesondere Aluminium oder einer intermetallischen Legierung, vorzugsweise NiAlid besteht.

8. Kochplatte nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (11) wenigstens teilweise aus einer intermetallischen Legierung z.B. NiAlid Desteht, wobei di-'se Legierung vorzugsweise auf der unteren Einzelschicht (12) angebracht ist.

9. Kochplatte nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (11) im Jereich der Aufstandsfläche (9) aus Keramikwerkstoff, insbesondere den Oxiden von Titan, Aluminium, Chrom, Zirkon, Zirkon-Silizium oder aus Karbiden, Boriden od. dgl. oder einem Emaillwerkstofi' besteht.

·■ 11 -

7603598 28.07.77

- 11 -

10. Kochplatte nach einem der Ansprüche 1 - 9»dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (12, 13) wenigstens teilweise, insbesondere von der Aufstandsflache (9) ausgehend mit einer Imprägnierung aus Wasserglas, aluminisiertem Silikonharz od. dgl. versiegelt ist.

11. Kochplatte nach einem der Ansprüche 1 - iCf, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Plattenkörper angrenzende Teil der Schutzschicht (12), insbesondere durch die Imprägnierung nach außen sauerstoffdicht abgeschlossen ist.

12. Kochplatte nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Oberfläche der Schutzschicht (11) in ihrer Mikrostruktur abgeflachte Spitzen aufweist, welche Porenvertiefungen (18) begrenzen und deren die Aufstandsfläche (9) bildende Abflachnngen (17) in einer gemeinsamen Ebene liegen.

— 1 '> —

7B03598