WO2002022512A1 - Verfahren zum herstellen einer glaskeramik-kochmulde und danach hergestellte glaskeramik-kochmulde - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer glaskeramik-kochmulde und danach hergestellte glaskeramik-kochmulde Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a glass ceramic hob for gas cooking appliances, which has bores for receiving the gas burners and structures deviating from the plane.
  • the invention further relates to a glass ceramic hob for gas cooking appliances produced by this method.
  • Cooking hobs with gas burners for gas cooking appliances are typically manufactured according to the prior art from enamelled sheet metal, from stainless steel sheet or from hardened flat glass. It is also known to produce such cooktops from glass ceramic, which has not only aesthetic but also technical-functional advantages, such as better durability and better cleaning behavior. An increasing distribution on the market for these cooktops made of glass ceramic material is evident.
  • a disadvantage with regard to the cooktops produced using the methods mentioned is, on the one hand, the low degree of deformation and the limited possibility of imaging, in particular sharp-edged shapes or narrow radii.
  • a thinning of the wall thickness depending on the degree of shaping is unavoidable. This has a particularly disadvantageous effect if the deformations are in mechanically and thermally stressed zones, e.g. in the edge of the gas burner bushing, the pan support fixtures, etc.
  • the invention has for its object to carry out the method described at the outset or to design the glass-ceramic cooktop mentioned at the outset in such a way that a diverse shape geometry and a more constructive design of the cooktop can be achieved.
  • This object is achieved on the basis of the method for producing a glass ceramic KDchulde for gas cooking appliances according to the invention in that a molten glass batch is fed to a mold which is designed according to the negative of the geometry of the hob to be formed and that the green compact pressed in this way subsequently is ceramized.
  • the object is achieved according to the invention in that it is a pressed part with one piece Geometric structures deviated from the plane and formed bores by molding from the melt.
  • a hob which is produced from a glass batch by the pressing known in the glass industry, does not have the disadvantages of the prior art described above. On the contrary, in addition to the significantly higher degree of forming, it is also possible to set different wall thicknesses at any point simply by designing the mold shape, and thus to obtain a constructive design of the hob that is suitable for the stress.
  • the invention relates particularly to the manufacture of a glass ceramic hob (cooking surface) for gas cooking appliances and the product of the hob produced thereby, i.e. on very large parts with large dimensions (typically 60 cm x 60 cm) with a sophisticated geometric configuration, i.e. with holes for gas burners, with special edge designs for attaching the cooking surface and other structures that deviate from the cooking surface level.
  • the glass ceramic hob for gas cooking appliances can either be designed in such a way that the edge of the hob is integrally thickened and adapted to the shape of a worktop or in such a way that the edge is flanged like a frame downwards or upwards by 90 ° is, the lower end face of the frame-like edge forms the footprint of the hob on the worktop or the stove housing.
  • a pan support is necessary, which must be set up in a predetermined position relative to the burner on the hob.
  • a defined fixation of the pan support with connection elements is possible, which have been integrally molded directly onto the cooktop by pressing.
  • the hob has an opening 2 for receiving the burner head of an atmospheric gas burner (not shown), i.e. of a gas burner with an open flame.
  • the hob according to the invention can, however, also be placed on gas radiation burners, which are positioned below the glass ceramic hob, with exhaust gas channels for the removal of the hot combustion gases.
  • the edge 3 of the opening 2 is expediently thickened and raised, which can be achieved very easily by appropriate design of the mold geometry, in order to be able to better withstand the mechanical stress on the one hand and, on the other hand, through the flaring in of overflowing cooking material or cleaning fluid to avoid in the opening 2 and thus in the hob inside.
  • Parts of the burner structure, in particular the mixing chamber, can also be formed as molded parts of the hob (not shown).
  • the edge of the hob can also be geometrically shaped in accordance with the installation requirements.
  • the edge 4 is thickened and adapted to the shape of the worktop 5.
  • the edge can also, as shown in the right half of the drawing, be an upwardly or downwardly flanged, molded frame-like edge 6, so that it also consists of glass ceramic and forms the connection to the stove or worktop 5 without further finishing.
  • edge processing as is customary with rolled material, and on the other hand, separate framing of the hob is superfluous. This makes the hob more economical due to the lower vertical integration.
  • connection elements 7 for fixing pan supports or entire pan supports, switch borders, scales and decorative elements can be molded on with little effort.
  • the pressed glass ceramic cooktop 1 shown in the drawing is first formed according to the pressing methods known in glass technology from a glass batch which is removed from a melt and then fed to a press mold which corresponds to the negative of the geometry to be shaped.
  • the pressed glass ceramic hob is first brought to a temperature level with a high nucleation rate and then to a temperature level with high crystal growth in an oven.
  • care must be taken to ensure homogeneous heating and, depending on the embodiment, the part must be supported at as many places as possible by ceramic or metallic support elements. Indirect electrical heating is also possible.

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Abstract

Der Einsatz von Glaskeramik für die Herstellung von Kochmulden mit Gasbeheizung als Alternative zu Kochmulden aus emailliertem Blech, Edelstahlblech oder gehärtetem Flachglas hat funktionale (Haltbarkeit, Reinigungsverhalten) und ästhetische Vorteile. Eine zunehmende Verbreitung im Markt ist erkennbar. Die bekannten Verfahren zur Herstellung dieser Glaskeramik-Kochmulden haben insbesondere den Nachteil eines geringen Umformungsgrades. Eine vielfältige Formengeometrie und eine beanspruchungsgerechtere konstruktive Gestaltung der Kochmulde (1) ist erfindungsgemäss erzielbar, wenn zum Herstellen der Glaskeramik-Kochmulde für Gaskochgeräte ein schmelzflüssiger Glasposten einer Pressform zugeführt wird, die entsprechend dem Negativ der zu formenden Geometrie der Kochmulde ausgebildet ist und dass der so gepresste Grünling anschliessend keramisiert wird. Entsprechend ist die Glakeramik-Kochmulde so ausgebildet, dass sie ein Pressteil ist, mit einstückig durch Pressen angeformten geometrischen, von der Ebene abweichenden Strukturen (3, 4, 6, 7).

Description

Verfahren zum Herstellen einer Glaskeramik-Kochmulde und danach hergestellte Glaskeramik-Kochmulde
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Glaskeramik- Kochmulde für Gaskochgeräte, die Bohrungen für die Aufnahme der Gasbrenner und von der Ebene abweichende Strukturen aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner eine nach diesem Verfahren hergestellte Glaskeramik-Kochmulde für Gaskochgeräte.
Kochmulden mit Gasbrennern für Gaskochgeräte werden gemäß dem Stand der Technik typischerweise aus emailliertem Blech, aus Edelstahlblech oder aus gehärtetem Flachglas hergestellt. Es ist auch bekannt, derartige Kochmulden aus Glaskeramik herzustellen, was neben ästhetischen auch technisch- funktionale Vorteile hat, wie bessere Haltbarkeit und besseres Reinigungsverhalten. Für diese Kochmulden aus Glaskeramik-Material ist eine zunehmende Verbreitung im Markt erkennbar.
Bislang wurden solche Kochflächen aus flachem, gewalztem Ausgangsmaterial hergestellt. Diese Teile müssen aufwendig randbearbeitet und gebohrt werden. Der für einen Einsatz mit atmosphärischen Gasbrennern vorteilhafte aufgebördelte Rand um den Brennerring, der der Sicherheit gegen übergelaufenes Kochgut dient, bzw. andere bei Gaskochmulden übliche funktionale und ästhetische Abweichungen von der ebenen Fläche, werden derzeit durch verschiedene Umformverfahren erzeugt. Dies geschieht gemäß der WO 97/00407 entweder direkt nach dem Walzen durch anschließendes Pressen oder Vakuumformen, oder gemäß der EP 0 963 957 AI durch nachträgliche Erwärmung und anschließendes Pressen oder Vakuumumformen oder durch Verformung während des Keramisierungsvorgangs über Schwerkraftabsenkung.
Nachteilig hinsichtlich der mit den genannten Verfahren hergestellten Kochmulden ist einerseits der geringe Umformgrad und die begrenzte Abbildungsmöglichkeit, insbesondere scharfkantiger Formen bzw. enger Radien. Andererseits ist bedingt durch die Umformung aus einem gleichmäßig dicken, flachen Ausgangsmaterial in den umgeformten Bereichen eine vom Umformgrad abhängige Verdünnung der Wandstärke unvermeidbar. Besonders nachteilig wirkt sich das aus, wenn die Umformungen in mechanisch und thermisch höher beanspruchten Zonen liegen, z.B. im Rand der Gasbrennerdurchführung, der Topfträgerfixierungen usw..
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Verfahren so zu führen bzw. die eingangs bezeichnete Glaskeramik-Kochmulde so auszubilden, daß eine vielfältige Formengeometrie und eine beanspruchsgerechtere konstruktive Gestaltung der Kochmulde erzielbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt ausgehend von dem Verfahren zum Herstellen einer Glaskeramik-KDchmulde für Gaskochgeräte gemäß der Erfindung dadurch, daß ein schmelzflüssiger Glasposten einer Preßform zugeführt wird, die entsprechend dem Negativ der zu formenden Geometrie der Kochmulde ausgebildet ist und daß der so gepreßte Grünling anschließend keramisiert wird.
Hinsichtlich der Glaskeramik-Kochmulde für Gasgeräte gelingt die Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß sie ein Preßteil ist, mit einstuckig durch Pressen aus der Schmelze angeformten geometrischen, von der Ebene abweichenden Strukturen und ausgeformten Bohrungen.
Eine Kochmulde, die durch das in der Glasindustrie bekannte Pressen aus einem Glasposten hergestellt wird, hat die vorbeschriebenen Nachteile des Standes der Technik nicht. Im Gegenteil, neben dem wesentlich höheren Umformgrad ist es auch möglich, allein durch die Ausbildung der Preßformengeometrie an jeder beliebigen Stelle gezielt unterschiedliche Wandstärken einzustellen, und so eine beanspruchungsgerechte konstruktive Gestaltung der Kochmulde zu erhalten.
Durch die Erfindung ist es auf relativ einfache Weise durch eine entsprechende Gestaltung der Preßform möglich, verschiedene von der Ebene abweichende geometrische Strukturen einstückig anzuformen.
Das Herstellen von Glaskeramik-Teilen durch Pressen ist an sich bekannt, und wird z.B. in der US-A-5,588,979 für kleine plattenförmige Teile für elektronische Anwendungen und in der EP 0 736 497 AI für Hohlkörper wie Töpfe beschrieben.
Die Erfindung bezieht sich ganz speziell auf das Herstellen einer Glaskeramik- Kochmulde (Kochfläche) für Gaskochgeräte und das dabei erzeugte Produkt der Kochmulde, d.h. auf sehr großflächige Teile mit großen Abmessungen (typischerweise 60 cm x 60 cm) mit einer anspruchsvollen geometrischen Konfiguration, d.h. mit Bohrungen für die Aufnahme von Gasbrennern, mit speziellen Randausbildungen zur Befestigung der Kochfläche und anderen von der Kochflächenebene abweichenden Strukturen.
Die Herstellung dieser sogenannten "Gas-Hob-Tops" hat ihre eigene spezifische technische Entwicklung genommen, wie in der Beschreibungseinleitung dargelegt. So kann gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung die gepreßte Glaskeramik-Kochmulde für Gasbrenner so ausgebildet sein, daß in der Kochmulde eine Öflhung für die Aufnahme eines atmosphärischen Gasbrenners ausgebildet ist, deren Rand einstückig verdickt und hochgebördelt ist. Auf diese Weise ist es fertigungstechnisch auf relativ einfache Weise möglich, einen erhöhten Rand als Überlaufschutz verbunden mit einer mechanischen Randverstärkung einstückig an der Kochmulde anzuformen.
Gemäß zwei weiteren alternativen Ausgestaltungen der Erfindung kann die Glaskeramik-Kochmulde für Gaskochgeräte entweder so gestaltet sein, daß der Rand der Kochmulde einstückig verdickt und angepaßt an die Form einer Arbeitsplatte ausgebildet ist oder so, daß der Rand rahmenartig nach unten oder oben um 90° umgebördelt ist, wobei die untere Stirnfläche des rahmenartigen Randes die Aufstellfläche der Kochmulde auf die Arbeitsplatte oder das Herdgehäuse bildet.
Auf diese Weise entfällt eine sonst übliche -Randbearbeitung für den Anschluß an eine Arbeitsplatte bzw. an ein Herdgehäuse. Auch ist mit großem Vorteil eine gesonderte Rahmung der Kochmulde entbehrlich.
Bei atmosphärischen Gasbrennern ist ein Topfträger notwendig, der in einer vorbestimmten Position zum Brenner auf der Kochmulde fixiert aufgestellt werden muß. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine definierte Fixierung des Topfträgers mit Anschlußelementen möglich, die einstuckig direkt durch Pressen an die Kochmulde angeformt worden sind.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.
Die einzige Figur der Patentzeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß aus einem Glasposten mit entsprechenden Formen gepreßte Glaskeramik-Kochmulde 1 für Gasherde, hier mit einem atmosphärischen Gasbrenner, die unterschiedlich geometrisch geformte Abschnitte aufweist.
Die Kochmulde weist eine Öffnung 2 zur Aufnahme des Brennerkopfes eines (nicht dargestellten) atmosphärischen Gasbrenners, d.h. eines Gasbrenners mit offener Flamme, auf. Die erfindungsgemäße Kochmulde kann jedoch auch auf Gasstrahlungsbrenner, die unterhalb der Glaskeramik-Kochmulde positioniert sind, mit Abgaskanälen für den Abtransport der heißen Verbrennungsgase, abgestellt werden.
Zweckmäßig ist der Rand 3 der Öffnung 2 verdickt und erhöht ausgeführt, was sehr einfach durch eine entsprechende Ausbildung der Formengeometrie erzielbar ist, um einmal der mechanischen Belastung besser widerstehen zu können sowie um zum anderen durch die Aufbördelung den Eintritt von überlaufendem Kochgut bzw. von Reinigungsflüssigkeit in die Öffnung 2 und damit in das Kochmulden-Innere zu vermeiden. Auch können Teile des Brenneraufbaues, insbesondere die Mischkammer, als angeformte Teile der Kochmulde ausgebildet sein (nicht dargestellt).
Auch der Rand der Kochmulde kann entsprechend den Einbau-Erfordernissen geometrisch geformt sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel (linke Hälfte der Zeichnung) ist der Rand 4 verdickt ausgebildet und an die Form der Arbeitsplatte 5 angepaßt. Der Rand kann jedoch auch, wie in der rechten Hälfte der Zeichnung dargestellt, ein nach oben oder unten umgebördelter angeformter rahmenartiger Rand 6 sein, so daß dieser ebenfalls aus Glaskeramik besteht und ohne weitere Nachbearbeitung den Anschluß an den Herd bzw. die Arbeitsplatte 5 bildet. Damit wird einerseits eine -Randbearbeitung, wie bei gewalztem Material üblich, und andererseits eine gesonderte Rahmung der Kochmulde überflüssig. Dadurch wird die Kochmulde durch die geringere Fertigungstiefe preisgünstiger. Zusätzlich können Anschlußelemente 7 zur Topfträgerfixierung oder ganze Topfträger, Schalterumrandungen, Skalen und dekorative Elemente (nicht dargestellt) ohne großen Aufwand mit angeformt werden.
Die in der Zeichnung dargestellte, gepreßte Glaskeramik-Kochmulde 1 wird nach den in der Glastechnologie bekannten Preßmethoden zunächst aus einem Glasposten, der aus einer Schmelze entnommen und dann einer Preßform zugeführt wird, die dem Negativ der zu formenden Geometrie entspricht, geformt.
Beim anschließend zur Erreichung der im Gebrauch notwendigen physikalischen Eigenschaften (Wärmeausdehnung, Temperaturunterschiedsfestigkeit, Stoßfestigkeit) durchgeführten Keramisierungsprozess wird die gepreßte Glaskeramik-Kochmulde in einem Ofen zunächst auf ein Temperaturniveau hoher Keimbildungsrate und anschließend auf ein Temperaturniveau hohen Kristallwachstums gebracht. Um infolge der dabei zeitweise stark absinkenden Viskosität und der Umwandlungsschrumpfung keine ungewünschte Deformation des Preßteils zu erhalten, muß auf eine homogene Durchwärmung geachtet und das Teil je nach Ausführungsform an möglichst vielen Stellen durch keramische oder metallische Tragelemente unterstützt werden. Auch eine indirekte elektrische Beheizung ist möglich.

Claims

-Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Glaskeramik-Kochmulde für Gaskochgeräte, die Bohrungen für die Aufnahme der Gasbrenner und von der Ebene abweichenden Strukturen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein schmelzflüssiger Glasposten einer Preßform zugeführt wird, die entsprechend dem Negativ der zu formenden Geometrie der Kochmulde ausgebildet ist und daß der so gepreßte Grünling anschließend keramisiert wird.
2. Glaskeramik-Kochmulde für Gaskochgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Preßteil ist, mit einstückig durch Pressen aus der Schmelze angeformten geometrischen, von der Ebene abweichenden Strukturen (3, 4, 6, 7) und ausgeformten Bohrungen (2).
3. Glaskeramik-Kochmulde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kochmulde (1) eine Öffnung für die Aufnahme eines atmosphärischen Gasbrenners (2) ausgebildet ist, deren Rand (3) einstückig verdickt und hochgebördelt ist.
4. Glaskeramik-Kochmulde nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (4) der Kochmulde einstückig verdickt und angepaßt an die Form einer Arbeitsplatte (5) ausgebildet ist.
5. Glaskeramik-Kochmulde nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (6) rahmenartig nach unten oder oben um 90° umgebördelt ist, wobei die untere Stirnfläche des rahmenartigen Randes (6) die Aufstellfläche der Kochmulde auf die Arbeitsplatte (5) oder das Herdgehäuse bildet. Glaskeramik-Kochmulde nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kochmulde (1) Anschlußelemente (7) für die Fixierung eines Topfträgers einstückig angeformt sind.
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
[beim Internationalen Büro am 22. Januar 2002 (22.01.02) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 1 und 2 geändert; alle λveiteren Ansprüche unverändert (1 Seite)]
1. Verfahren zum Herstellen einer Glaskeramik-Kochmulde für Gaskochgeräte, die Bohrungen für die Aufnahme der Gasbrenner und von der Ebene abweichenden Strukturen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein schmelzflüssiger Glasposten einer Preßform zugeführt wird, die entsprechend dem Negativ der zu formenden Geometrie der Kochmulde ausgebildet ist und daß der so gepreßte Grünling anschließend keramisiert wird.
2. Glaskeramik-Kochmulde für Gaskochgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Preßteil ist, mit einstuckig durch Pressen aus der, Schmelze angeformten geometrischen, von der Ebene abweichenden Strukturen (3, 4, 6, 7) und ausgeformten Bohrungen (2).
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