EP1816900A1

EP1816900A1 - Magnetrührer mit Heizplatte

Info

Publication number: EP1816900A1
Application number: EP07001957A
Authority: EP
Inventors: Günter Vollgold
Original assignee: Hans Heidolph GmbH and Co KG
Current assignee: Hans Heidolph GmbH and Co KG
Priority date: 2006-02-04
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2027-01-30
Also published as: EP1816900B1; DE102006005155B3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetrührer (1) mit einem Gehäuse (2) und mit einer Heizplatte (4), die von einer Heizeinrichtung an ihrer Unterseite beheizt wird, wobei unterhalb der Heizplatte (4) in dem Gehäuse (2) ein Magnetantrieb vorgesehen ist, der ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt, das geeignet ist, einen Rührer in einem auf der Heizplatte (4) stehenden Gefäß in eine Rührbewegung zu versetzen. Die Heizplatte (4) schließt einen Metall-Keramik-Schichtverbund mit einer Basisschicht (23) aus einer Aluminiumlegierung und einer dem Gefäß zugewandten keramischen Schicht (11) ein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetrührer mit einem Gehäuse und einer Heizplatte, die von einer Heizeinrichtung an ihrer Unterseite beheizt wird, wobei unterhalb der Heizplatte in dem Gehäuse ein Magnetantrieb vorgesehen ist, der ein sich änderndes (insbesonders drehendes) Magnetfeld erzeugt, das geeignet ist, einen Rührer in einem auf der Heizplatte stehenden Gefäß in eine Rührbewegung zu versetzen.
Im Stand der Technik sind neben einfachen Magnetrührern mit einer nicht beheizbaren Aufstellfläche für ein Gefäß auch Magnetrührer bekannt, deren Aufstellplatte als Heizplatte ausgebildet ist, so dass eine sich in dem Gefäß befindende Flüssigkeit während des Rührens gleichzeitig beheizt werden kann. Die Heizplatte ist so ausgebildet, dass ein unter der Heizplatte erzeugtes Magnetfeld durch die Heizplatte hindurchgreift und den im Gefäß befindlichen Rührer in Drehung versetzt. Die Heizplatte muss gute Wärmeleiteigenschaften aufweisen; andererseits darf sie das Magnetfeld nicht beeinflussen. Im Stand der Technik haben sich deshalb im Wesentlichen drei nichtmagnetische Materialien etabliert, nämlich Aluminium, Edelstahl und Glas.
Magnetrührer mit Heizplatten aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen weisen die besten Wärmeleiteigenschaften auf. Dadurch wird eine gute Wärmeverteilung auf der Heizplatte gewährleistet. Die Heizplatte kann schnell aufgeheizt werden und erlaubt gute Regeleigenschaften für die Temperaturregelung der Heizplatte. Nachteilig bei der Verwendung von Aluminium oder Aluminiumlegierungen ist jedoch die sehr hohe Kratzempfindlichkeit des Materials. Außerdem sind Heizplatten aus Aluminium wenig korrosionsbeständig.
Heizplatten aus Edelstahl, teils auch mit Emaille, haben den Vorteil, dass sie eine geringere Kratzempfindlichkeit und eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Allerdings verfügt Edelstahl gegenüber Aluminium über eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit. Deshalb ergibt sich eine schlechtere Wärmeverteilung auf der Heizplatte und eine langsamere Aufheizung. Die Regeleigenschaften für die Temperaturregelung sind dadurch schlechter, so dass eine schnelle und genaue Temperaturregelung nur unzureichend gewährleistet werden kann.
Eine Heizplatte aus Glaskeramik weist den höchsten Schutz gegen Verkratzen auf, da sie eine sehr harte Oberfläche hat und sehr unempfindlich gegen Verkratzen ist. Glaskeramische Heizplatten zeichnen sich auch durch eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit aus. Ihre Wärmeleitfähigkeit ist jedoch deutlich schlecht. Dies führt, ebenso wie bei Edelstahl, zu einer schlechteren Wärmeverteilung und zu einer langsameren Aufheizung. Es entstehen somit schlechte Regeleigenschaften der Temperaturregelung.
Allen drei Materialien gemeinsam ist, dass sie nichtmagnetisch sind, also ein durch sie hindurch dringendes Magnetfeld nicht (jedenfalls nicht in einem praktisch störenden Ausmaß) beeinflussen.
Aus der DE 20201349 U1 ist ein Magnetrührer mit einer beheizbaren Heizplatte (Aufstellplatte) bekannt, die zum einen eine chemisch resistente und säurefeste Oberfläche, zum anderen jedoch eine gute Wärmeleitung aufweisen soll. Die Heizplatte wird aus zwei verbundenen Metallschichten gebildet, die zusammengewalzt und/oder zusammengelötet sind. Die obere Metallschicht besteht aus einem säurefesten Metall, während die untere Metallschicht eine gut leitende Metallschicht ist, die beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen kann. Nach Verbindung der beiden Schichten ist es möglich, die Heizstellplatte tiefzuziehen, um einen seitlichen Rand zu erzeugen, der ebenfalls eine säureresistente Schicht aufweist.
Die Gebrauchsmusterschrift DE 20107769 U1 betrifft ebenfalls einen Magnetrührer mit einer beheizbaren Heizplatte (Aufstellplatte). Auch hier wird eine Heizplatte vorgeschlagen, die nach dem Tiefziehen eine säurefeste oder chemikalienresistente Oberfläche aufweist. Dazu wird die tiefgezogene Metallplatte verchromt, emailliert oder mit einem Keramiküberzug oder mit einem Überzug aus einem säurefeste Metall versehen, beispielsweise vergoldet.
Auf dieser Grundlage liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, einen in seinen Funktionseigenschaften verbesserten Magnetrührer mit Heizplatte zur Verfügung zu stellen.
Gelöst wird dieses Problem durch einen Magnetrührer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Der erfindungsgemäße Magnetrührer umfasst ein Gehäuse und eine Heizplatte, die von einer Heizeinrichtung an ihrer Unterseite beheizt wird. Unterhalb der Heizplatte ist in dem Gehäuse ein Magnetantrieb vorgesehen, der ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt, welches geeignet ist, einen Rührer in einem auf der Heizplatte stehenden Gefäß in eine Rührbewegung zu versetzen. Die Heizplatte schließt einen Metall-Keramik-Schichtverbund mit einer Basisschicht aus einer Aluminium-Legierung und einer dem Gefäß zugewandten keramischen, insbesondere oxidkeramischen, Schicht ein.
Unter einem Schichtverbund wird im Rahmen der Erfindung ein Werkstoff verstanden, bei dem zwei Schichten durch Stoffschluss miteinander verbunden sind. Zwischen den Schichten weist der Schichtverbund eine (sehr dünne) Übergangszone auf, in der ein Konzentrationsgradient der einzelnen Werkstoffe, hier Metall und Keramik, vorhanden ist. Typischerweise liegt ein Schichtverbund im Sinne der Erfindung vor, wenn die eine Schicht (keramische Schicht) durch (elektrochemische) Umwandlung aus der anderen Schicht (Aluminiumlegierung) gebildet wird, z.B. durch Herauswachsen. Im Gegensatz zu dem Schichtverbund steht ein durch Beschichtung hergestellter Werkstoff, bei dem eine Beschichtung als Flüssigkeit (z.B. durch Spritzen, Lackieren, Emaillieren o.ä.) oder Feststoff (z.B. durch Walzen oder Pressen) auf die Oberfläche eines Werkstoffes aufgebracht wird.
Die keramische Schicht des Schichtverbundes bildet normalerweise eine Deckschicht an der Oberseite der Heizplatte, auf der das Gefäß mit der Flüssigkeit steht. Die Basisschicht ist die unmittelbar an die keramische Schicht anschließende Schicht der Heizplatte. Die Heizplatte kann auch weitere Schichten haben. Vorzugsweise besteht jedoch der gesamte Formkörper der Heizplatte aus der Aluminiumlegierung. Wegen der hervorragenden Wärmeeigenschaften der Aluminiumlegierung kann die Temperatur der Heizplatte mittels einer Temperaturregelung zuverlässig genau und nahezu verzögerungsfrei eingestellt werden. Gleichzeitig hat die Heizplatte eine sehr hohe Kratzfestigkeit und ist äußerst korrosionsbeständig. Die Herstellung ist kostengünstig.
Die keramische Schicht der Heizplatte ist sehr hart und zeichnet sich durch eine glatte Oberfläche aus. Ein Abplatzen der keramischen Schicht ist aufgrund der integralen Struktur des Schichtverbundes praktisch ausgeschlossen. Die Korrosionsbeständigkeit der keramischen Schicht ist sehr gut, besonders gegenüber chloridhaltigen Lösungen und im schwach sauren Bereich. Es bestehen keine gesundheitlichen Bedenken beim Kontakt von Lebensmitteln mit der Heizplatte.
Weiterhin sind beide Materialien nichtmagnetisch, so dass auch der gesamte Schichtverbund nichtmagnetisch ist. Dies ist Voraussetzung dafür, dass die Heizplatte von dem unterhalb der Heizplatte erzeugten Magnetfeld durchdrungen werden kann, ohne das Magnetfeld zu beeinflussen. Nur so kann der Rührer in dem Gefäß auf der Heizplatte in eine Rührbewegung versetzt werden.
Die auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche definieren besondere Weiterentwicklungen des erfindungsgemäßen Magnetrührers.
Besonders bevorzugt ist die Heizplatte so ausgebildet, dass zumindest die der Heizeinrichtung benachbarten Teile der Unterseite der Heizplatte frei von der keramischen Schicht sind. Dies fördert eine optimale Wärmeübertragung von der Heizeinrichtung auf die Heizplatte. Auch kann hiermit eine sehr gute Wärmeverteilung in der Heizplatte verwirklicht werden; die Heizplatte erwärmt sich sehr gleichmäßig. Somit lässt sich ihre Temperatur sehr gut regeln. Die Heizplatte hat in Bezug auf die Wärmeübertragung von der Heizeinrichtung die gleichen guten Eigenschaften wie eine Heizplatte aus reinem Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Aluminiumanteil der Aluminiumlegierung der Basisschicht mindestens 95 Gewichtsprozent. Bevorzugt ist ein Aluminiumanteil von mindestens 97 Gewichtsprozent, wobei sich ein Aluminiumanteil von mindestens 99 Gewichtsprozent als besonders bevorzugt herausgestellt hat. Bei einem derartig hohen Aluminiumanteil lässt sich eine besonders hohe Qualität der keramischen Schicht erzeugen. Je höher der Aluminiumanteil, desto höher ist die Qualität der keramischen Schicht. Neben der Schichtqualität wird auch die Schichtdicke durch die verwendete Aluminiumlegierung beeinflusst.
Vorzugsweise ist der Kupferanteil der Aluminiumlegierung der Basisschicht kleiner als 2 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt kleiner als 1,5 Gewichtsprozent. Bei einem höheren Kupferanteil bildet sich eine qualitativ schlechte keramische Schicht aus. Vor allem die positiven Eigenschaften der keramischen Schicht in Bezug auf Kratzfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit gehen weitgehend verloren.
Vorteilhafterweise beträgt die Schichtdicke des keramischen Teils des Schichtverbundes höchstens 300 Mikrometer, bevorzugt höchstens 200 Mikrometer. Als besonders bevorzugt hat sich eine Schichtdicke von höchstens 100 Mikrometer erwiesen. Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt; dass diese bevorzugten Schichtdicken ausreichend sind, um eine hohe Kratzfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Heizplatte zu garantieren. Gleichzeitig ist die keramische Schicht, die relativ schlechte Wärmeeigenschaften hat, jedoch so dünn, dass insgesamt ein guter Wärmeübergang gewährleistet wird. Diese dünne keramische Schicht lässt sich jedoch nur dann herstellen, wenn die Basisschicht über eine hinreichend glatte Oberfläche verfügt.
Vorteilhafterweise enthält der keramische Teil des Schichtverbundes Aluminiumoxid (Al₂O₃), welches vorzugsweise in einem Gewichtsanteil von mindestens 95% vorliegt. Das Metall der Basisschicht ist somit auch Bestandteil der Keramikschicht. Dabei kann die keramische Schicht durch Reaktion, insbesondere Oxidation, des Aluminiums aus der Aluminiumlegierung der Basisschicht gebildet werden.
Die keramische Schicht weist, insbesondere bei einem Gewichtsanteil von mindestens 95 Gewichtsprozent Aluminiumoxid, ein sehr geringes Porenvolumen auf. Wenn die Schicht durch Konversion, also Umwandlung, aus der Basisschicht entsteht, ist sie integraler Bestandteil der mehrschichtigen Heizplatte.
Die keramische Schicht wird vorzugsweise an der Oberfläche der Heizplatte durch chemische Umwandlung unter Beteiligung des Aluminiums der Aluminiumlegierung der Basisschicht gebildet. Das Aluminiumoxid der keramischen Schicht wird vorzugsweise also nicht als fertige keramische Verbindung aufgebracht, sondern entsteht zumindest teilweise durch Reaktion des Aluminiummetalls an der obersten Oberflächenschicht mit Sauerstoff zu Al₂O₃. Da das Aluminiumoxid etwa das doppelte Volumen von Aluminium aufweist, wächst es zu etwa 50% aus dem Material der Basisschicht heraus.
Besonders bevorzugt ist die keramische Schicht durch elektrochemische Umwandlung in einem galvanischen Bad gebildet. Dabei wird vorzugsweise die Basisschicht als Anode verwendet. Diese Art der chemischen Umwandlung wird als Hartanodisation oder auch anodische Harteloxierung (engl. Hardcoat) bezeichnet. Dabei findet eine Oxidation der Aluminiumoberfläche unter Verwendung sehr hoher Stromstärken von typischerweise 60 Ampere in einem galvanischen Bad statt. Die während der Umwandlung entstehende Reaktionswärme ist recht groß und muss abgeführt werden. Eine gezielte Erhitzung der Oberfläche findet jedoch nicht statt.
Hartanodisationsverfahren sind als solche bekannt. Beispielsweise wird in der DE 69809262 T2 ein spezielles Verfahren beschrieben, bei dem ein Kompositpolymer-Metalloxid elektrochemisch abgeschieden wird. Zu diesem Zweck enthält der für die anodische Oxidation verwendete Elektrolyt ein leitfähiges Polymer. In der Druckschrift wird auch auf die besonderen Probleme hingewiesen, die bei der anodischen Oxidation von Aluminium bestehen. Unter anderem wird dargestellt, dass eine Aluminiumoxidschicht entsteht, die ein Aluminiumoxid mit zwei Phasen darstellt, von denen eine dünn und unporös ist, während die äußere Oxidschicht relativ dick und porös ist. Da die äußere Schicht der anodischen Schicht an sich porös ist, ist es erforderlich, diese Schicht zu versiegeln, um eine Schutzbeschichtung zur Verfügung zu stellen. Der Mechanismus der Versiegelung ist gemäß der Druckschrift jedoch nicht vollständig verstanden. Das Dokument erläutert demzufolge nicht nur die Möglichkeiten, sondern auch die, abhängig vom Anwendungsfall, mit der Hartanidisation verbundenen Probleme.
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass sich die Hartanodisation zur Herstellung von Magnetrührer-Heizplatten in besonderem Maße eignet. Insbesondere kann eine sehr gute "Streuung" des Materials erreicht werden. "Streuung" ist eine in der Galvanotechnologie übliche Bezeichnung für die Fähigkeit, die gewünschte Schicht nicht nur an der äußeren Oberfläche, sondern beispielsweise auch in Löchern, mit möglichst gleichmäßiger Materialstärke auszubilden. Durch Hartanodisation wird die keramische Schicht auch in Sacklöchern oder Durchgangsbohrungen gleichmäßig ausgebildet. Da die Schicht aus dem Grundmaterial gebildet wird, ist lediglich darauf zu achten, dass an den Rändern von Bohrungen oder an den Kanten der Heizplatte keine scharfen Kanten gebildet werden, die zu einem Aufreißen der Schicht führen würde. Solange der Durchmesser der Kantenrundung wenigstens dem Zehnfachen der Schichtdicke der keramischen Schicht entspricht, ist diese Gefahr jedoch nicht gegeben. Auf diese Weise kann nicht nur die obere Oberfläche beschichtet werden. Die keramische Schicht kann auch über die Ränder hinaus an den Seitenflächen und -falls gewünscht - teilweise an der Unterseite der Heizplatte gebildet werden.
Neben der Hartanodisation können auch weitere, im Stand der Technik bekannte Verfahren eingesetzt werden, um die keramische Schicht des Metall-Keramik-Schichtverbunds herzustellen.
In einer besonderen Ausführungsform ist die Aluminiumlegierung eine Aluminium-Knetlegierung. Als Aluminium-Knetlegierungen werden Aluminiumlegierungen bezeichnet, die zur Bearbeitung durch Umformen (beispielsweise Walzen oder Strangpressen) geeignet sind. Sie bestehen meist zu einem sehr hohen Prozentsatz aus Aluminium mit relativ geringen Zusätzen eines anderen Metalls, wobei im Rahmen der Erfindung insbesondere Legierungen mit mindestens einem der Metalle Magnesium, Mangan, Silizium und Kupfer (letzteres aber wie erwähnt nur in einem sehr geringen Anteil) geeignet sind.
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass ein Schichtverbund aus einer Aluminium-Knetlegierung und einer keramischen (vor allem oxid-keramischen) Deckschicht besondere Vorteile für die Heizplatte eines Magnetrührers hat. Nach den Feststellungen der Erfinder lässt sich dies darauf zurückführen, dass die Aluminium-Knetlegierung die Herstellung einer Heizplatte mit einer besonders glatten Oberfläche ermöglicht, während bei der Verwendung einer Aluminium-Gusslegierung Lunker auftreten, die die Qualität der Oberfläche und der keramischen Schicht beeinträchtigen. Dies gilt insbesondere, wenn die keramische Schicht, wie erläutert, sehr dünn ist und ganz besonders wenn sie durch anodische Oxidation (Anodisation) hergestellt ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Formgebung mindestens der Basisschicht, vorzugsweise des gesamten Formkörpers, der Heizplatte durch Fließpressen. Fließpressen kann bei Raumtemperatur (Kaltfließpressen) oder bei einer höheren Arbeitstemperatur (Warmfließpressen) ausgeführt werden. Bei diesem Vorgang werden die Legierungen bzw. der Werkstoff plastisch verformt; er fließt durch überwiegend axiale oder radiale Materialverdrängung in einer Presse mit Gesenk und Stempel. Die Herstellung der Basisschicht der Heizplatte im Fließpressverfahren führt zu einer Heizplatte mit einem extrem geringen Porenvolumen. Es entsteht somit eine besonders glatte Basisschicht, die sich sehr gut für die Erfindung eignet. Die keramische Schicht kann aus der Basisschicht herauswachsen, wobei sich eine ebenfalls glatte und sehr harte keramische Schicht bildet.
Bevorzugterweise enthält die Aluminiumlegierung der Heizplatte eines oder mehrere der Metalle Magnesium, Mangan, Silizium und Kupfer. Durch die Kombination der Materialien mit dem Aluminium lassen sich die Eigenschaften der Aluminiumlegierung entsprechend bestimmen, so dass je nach Anforderung eine optimierte Legierung hergestellt werden kann.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetrührers wird anhand der nachfolgenden Zeichnung detailliert beschrieben. Die darin dargestellten und beschriebenen Besonderheiten können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen. Es zeigen:

Figur 1: eine perspektivische Ansicht eines Magnetrührers;
Figur 2: eine Seitenansicht des Magnetrührers von Figur 1;
Figur 3: ein Schnittbild durch den Magnetrührer von Figur 1, und
Figur 4: eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung eines Teils von Figur 3.

Der Magnetrührer 1 aus Figur 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches an der Vorderseite ein Bedienteil 3 zum Bedienen und zur Anzeige hat. Oberhalb des Gehäuses 2 weist der Magnetrührer 1 eine Heizplatte 4 mit einem darunterliegenden Wärmereflektor 5 auf. Unterhalb der Heizplatte 4 ist eine hier nicht dargestellte Heizeinrichtung zum Beheizen der Heizplatte vorgesehen.
Das Bedienteil 3 umfasst eine Anzeige 6, mehrere Bedienknöpfe 7 und einen Drehregler 8. Mit den Bedienknöpfen 7 und dem Drehregler 8 kann zum einen der Magnetrührer in Betrieb genommen werden, zum anderen kann die gewünschte Temperatur der Heizplatte 4 eingestellt werden.
Die Heizplatte 4 hat eine Oberfläche 9 und einen umlaufenden Rand 10. Sie ist von dem Wärmereflektor 5 beabstandet. Die Oberfläche 9 und der umlaufende Rand 10 sind als keramische Schicht ausgebildet, die aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) besteht. Das Aluminiumoxid wird aus der unter der keramischen Schicht 11 liegenden Basisschicht durch elektrochemische Umwandlung gebildet.
Im Gehäuse 2 des Magnetrührers 1 ist ein Magnetantrieb vorgesehen, der ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt. Das von dem Magnetantrieb erzeugte Magnetfeld greift durch den Wärmereflektor 5 und die Heizplatte 4 hindurch, so dass ein in einem Gefäß auf der Heizplatte 4 angeordneter Magnetrührstab ("Rührfisch") in Drehung versetzt wird.
Figur 2 zeigt den Magnetrührer 1 in der Seitenansicht. Im vorderen Bereich des Gehäuses 2 (hier auf der linken Seite dargestellt) ist das Bedienteil 3 und der Drehregler 8 zur Bedienung des Magnetrührers 1 gezeigt. Im Bereich des Bedienteils 3 ist an der unteren Randseite des Gehäuses 2 ein Schalter 12 zum Ein- und Ausschalten des Magnetrührers 1 vorgesehen.
Zur Befestigung der Heizplatte 4 und des Wärmereflektors 5 sind Befestigungshülsen 13, 14 vorgesehen. Die Befestigungshülsen 14 sind zwischen dem Wärmereflektor 5 und dem Gehäuse 2 angeordnet; die Befestigungshülsen 13 zwischen dem Wärmereflektor 5 und der Heizplatte 4. Die Befestigungshülsen 14 sind in das Gehäuse eingeschraubt. Die Befestigungshülsen 13 greifen durch Bohrungen in den Wärmereflektor 5 hindurch und werden in die Befestigungshülsen 14 eingeschraubt. Da die Befestigungshülsen 14 an ihrer Oberseite aufgeweitet sind, liegt der Wärmereflektor 5 auf den Befestigungshülsen 14 auf und wird von diesen getragen. Die Befestigungshülsen 13 sind ebenfalls im oberen Bereich aufgeweitet; sie tragen die Heizplatte 4. Durch die Befestigungsliülsen 13, 14 wird die an der Unterseite der Heizplatte 4 eingelassene Heizeinrichtung, die beispielsweise mit Heizwendeln oder anderen elektrischen Widerstandsheizmitteln (z.B. als Dickschichtheizkörper) ausgebildet sein kann, über elektrische Kabel mit Strom aus einer im Gehäuse 2 angeordneten Stromquelle versorgt. Damit sind die Zuleitungen zur Heizeinrichtung vor äußeren Einflüssen geschützt.
Figur 3 zeigt eine Schnittansicht des Magnetrührers 1; der Wärmereflektor aus Figur 1 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch nicht dargestellt.
Das Gehäuse 2 umfasst einen Motor 15 und Magneten 16, der über mehrere Kopplungsglieder 17 und eine Achse 18 mit dem Motor 15 gekoppelt ist. Der Magnet 16 wird durch den Motor 15 gedreht, so dass ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt wird. Das sich drehende Magnetfeld greift durch die Heizplatte 4 hindurch und versetzt einen nicht dargestellten Magnetrührstab in einem (ebenfalls nicht dargestellten) Gefäß auf der Heizplatte 4 in Bewegung. Das sich ändernde Magnetfeld kann auch bewegungslos durch elektronische Ansteuerung von Magnetspulen erzeugt werden. An einer Unterseite 19 der Heizplatte 4 sind mehrere Stifte 20 vorgesehen, die von unten in die Heizplatte 4 hineinragen. Die Stifte 4 greifen durch die Befestigungshülsen 13 hindurch und lagern die Heizplatte 4 im Inneren des Gehäuses 2.
Die Heizplatte 4 wird im wesentlichen von einem durch Fließpressen von Aluminium hergestellten Formkörper 24 gebildet, an dessen Oberseite sich die keramische Schicht 11 befindet. Sie weist an ihrer Unterseite 19 Nuten 21 auf, in denen Heizwendeln 22 einer Heizeinrichtung fixiert sind. Die Heizwendeln 22 sind spiralförmig angeordnet. Eine kreis- oder mäanderförmige Anordnung ist alternativ möglich. Die Heizplatte 4 kann durch Fließpressen in einem Arbeitsschritt in der gewünschten Form mit den Nuten 21 an der Unterseite 19 hergestellt werden.
In Figur 4 ist die keramische Schicht 11 der Heizplatte 4 deutlicher als in Figur 3 zu erkennen. Die keramische Schicht 11 ist an der Oberfläche 9 der Heizplatte 4 sowie am umlaufenden Rand 10 ausgebildet. Im dargestellten Fall besteht der gesamte Formkörper 24 der Heizplatte 4 aus einer Aluminiumlegierung, d.h. die Basisschicht 23 wird von dem Formkörper 24 gebildet. Wie bereits erläutert wurde, könnte jedoch die Heizplatte 4 aus mehr als zwei Schichten bestehen. Diese Alternative ist in Figur 4 gestrichelt angedeutet. In diesem Fall wäre nur die in Figur 4 durch eine unterbrochene Linie 25 begrenzte, der keramischen Schicht 11 benachbarte, mit 23' bezeichnete Teilschicht des Formkörpers 24 als Basisschicht im Sinne der vorliegenden Erfindung anzusehen.
Die keramische Schicht 11 ist durch elektrochemische Umwandlung unter Bildung eines Metall-Keramik-Schichtverbundes aus der Basisschicht 23 der Heizplatte 4 entstanden. Sie hat eine Dicke von beispielsweise 70 Mikrometern. In Figur 4 ist die Dicke der keramischen Schicht 11 übertrieben dargestellt.
Die keramische Schicht 11 kann auch teilweise an der Unterseite 19 der Heizplatte 4 ausgebildet sein. Die Nuten 21 sind jedoch nicht mit der keramischen Schicht 11 versehen. Dadurch liegt die Aluminiumlegierung der Basisschicht 23 direkt an den Heizwendeln 22 an, und es wird eine optimale Aufheizung der Basisschicht 23 der Heizplatte 4 gewährleistet.

Claims

Magnetrührer mit einem Gehäuse (2) und mit einer Heizplatte (4), die von einer Heizeinrichtung an ihrer Unterseite (19) beheizt wird,
wobei unterhalb der Heizplatte (4) in dem Gehäuse (2) ein Magnetantrieb vorgesehen ist, der ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt, das geeignet ist, einen Rührer in einem auf der Heizplatte (4) stehenden Gefäß in eine Rührbewegung zu versetzen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Heizplatte (4) einen Metall-Keramik-Schichtverbund mit einer Basisschicht (23) aus einer Aluminiumlegierung und einer dem Gefäß zugewandten keramischen Schicht (11) einschließt.
Magnetrührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die der Heizeinrichtung benachbarten Teile der Unterseite (19) der Heizplatte (4) frei von der keramischen Schicht (11) sind.
Magnetrührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumanteil der Aluminiumlegierung der Basisschicht (23) mindestens 95 Gewichtsprozent, bevorzugt mindestens 97 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt mindestens 99 Gewichtsprozent beträgt.
Magnetrührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupferanteil der Aluminiumlegierung der Basisschicht (23) kleiner als 2 Gewichtsprozent, bevorzugt kleiner als 1,5 Gewichtsprozent, ist.
Magnetrührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der keramischen Schicht (11) der Heizplatte (4) höchstens 300 Mikrometer, bevorzugt höchstens 200 Mikrometer und besonders bevorzugt höchstens 100 Mikrometer beträgt.
Magnetrührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Schicht (11) ein oxidkeramisches Material, insbesondere Aluminiumoxid, enthält.
Magnetrührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil des Aluminiumoxids in der keramischen Schicht mindestens 95% beträgt.
Magnetrührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Schicht (11) zumindest teilweise durch Umwandlung aus der Aluminiumlegierung der Basisschicht (23) gebildet ist.
Magnetrührer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Schicht (11) durch elektrochemische Umwandlung in einem galvanischen Bad gebildet ist, wobei vorzugsweise die Basisschicht (23) die Anode bildet.
Magnetrührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung eine Aluminium-Knetlegierung ist.
Magnetrührer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung der Basisschicht (23) durch Fließpressen erfolgt ist.
Magnetrührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung eines oder mehrere der Metalle Magnesium, Mangan, Silizium und Kupfer enthält.