DE2913820A1 - Vorrichtung zur waermeuebertragung - Google Patents
Vorrichtung zur waermeuebertragungInfo
- Publication number
- DE2913820A1 DE2913820A1 DE19792913820 DE2913820A DE2913820A1 DE 2913820 A1 DE2913820 A1 DE 2913820A1 DE 19792913820 DE19792913820 DE 19792913820 DE 2913820 A DE2913820 A DE 2913820A DE 2913820 A1 DE2913820 A1 DE 2913820A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- aluminum
- layer
- thermally sprayed
- core
- sprayed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
- H05B3/70—Plates of cast metal
Landscapes
- Baking, Grill, Roasting (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Cookers (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Gloves (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
SCHWEIZERISCHE ALUMINIUM AG, 3965 Chippis
19. Februar 1979
FPRS-Wie/Ri
030035/0564
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch beheizte Vorrichtung
zur Wärmeübertragung, insbesondere eine Kochplatte.
Bei bekannten, elektrisch beheizten Vorrichtungen zur Wärmeübertragung
wie Kochplatten und dergleichen wird die durch elektrische Energie erzeugte Wärme zunächst auf einen im wesentlichen
plattenförmigen Wärmeträger aus einem wärmeleitenden Werkstoff übertragen. Die Wärmeübertragung auf einen zu
erwärmenden Gegenstand erfolgt über die sogenannte Heizfläche des Wärmeträgers, mit welcher der Gegenstand in direkte Berührung
gebracht wird. Ueblicherweise bestehen derartige Wärmeträger aus Grauguss. Diese weisen jedoch einige Nachteile
auf, die besonders bei Kochplatten augenfällig werden. Wegen der verhältnismässig hohen Wärmekapazität eines Wärmeträgers
aus Grauguss und der damit verbundenen Trägheit der Kochplatte in bezug auf die Wärmeübertragung ist eine Schnell- bzw. Feinregulierung
der auf den zu erwärmenden Gegenstand zu übertragenden Wärmemenge nicht möglich. Zudem führt dx= uone wärmekapazität
eines Wärmeträgers aus Grauguss zu einem beträchtlichen Energieverlust, da die in den Wärmeträger eingebrachte
Wärmemenge im allgemeinen nicht vollständig genutzt werden kann. Wärmeträger aus Graugusss haben überdies die unangenehme
Eigenschaft, dass sie beim Kontakt mit gewissen Flüssigkeiten oberflächlich ankorrodieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt de^shalb die Aufgabe zugrunde,
eine elektrisch beheizte Vorrichtung zur Wärmeübertragung insbesondere eine Kochplatte - zu schaffen, bei welcher der
Wärmeträger im Vergleich zu konventionellen, aus Grauguss gefertigten Wärmeträgern eine kleinere Wärmekapazität aufweist
und dessen Heizfläche hart, verschleissfest, hitzebeständig und korrosxonsresxstent ist.
03003 5/0564
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die
Vorrichtung einen Kern aus einer Aluminiumlegierung aufweist, welcher auf seiner zur Wärmeübertragung auf einen Gegenstand
mit sexsem in Berührung zu bringenden Oberfläche mit einer
thermisch aufgespritzten, festhaftenden Schicht aus Oxidverbindungen des Aluminiums versehen ist.
Aluminiumlegierungen sind verhältnismässig weiche Werkstoffe
und zeigen überdies bei Erwärmung auf Temperaturen über etwa 400 C einen drastischen Abfall der Brinellhärte in der Grös-
2
senordnung von 300 MN/m . Als Werkstoffe für Wärmeträger von Kochplatten erscheinen daher Aluminiumlegierung an sich ungeeignet, da sie den an die Heizfläche einer Kochplatte gestellten Anforderungen bezüglich Härte und Verschleissfestigkeit nicht genügen, Die thermisch, d.h. im Plasma- oder Flammspritzverfahren aufgespritzte Oxidschicht beseitigt diesen Mangel an Festigkeit und führt zu einer gegen mechanische Beschädigung widerstandsfähigen Heizfläche.
senordnung von 300 MN/m . Als Werkstoffe für Wärmeträger von Kochplatten erscheinen daher Aluminiumlegierung an sich ungeeignet, da sie den an die Heizfläche einer Kochplatte gestellten Anforderungen bezüglich Härte und Verschleissfestigkeit nicht genügen, Die thermisch, d.h. im Plasma- oder Flammspritzverfahren aufgespritzte Oxidschicht beseitigt diesen Mangel an Festigkeit und führt zu einer gegen mechanische Beschädigung widerstandsfähigen Heizfläche.
Die thermisch aufgespritzte Oxidschicht kann ausschliesslich aus Aluminiumoxid (Al„0_) bestehen. Durch farbige Oxidverbindungen
des Aluminiums von-Spinelltyp (MeAIpO.) wie beispielsweise
Kobaltaluminiumoxid (CoAl,,0..) kann zusätzlich
ein dekorativer Effekt erzielt werden, wobei die Schicht je nach gewünschter Farbintensität eine Mischung aus Aluminiumoxid
und farbigen Oxidverbindungen des Aluminiums oder aber ausschliesslich farbige Oxidverbindungen des Aluminiums aufweisen
kann.
Die Dicke der thermisch aufgespritzten Schicht liegt vorteilhafterweise
zwischen 100 und 400 um, vorzugsweise zwischen 150 und 250 ium.
0 3003 5/056 4
Die unterschiedliche Wärmeausdehnung des Kernmaterial und der aufgespritzten Oxidschicht führt beim Aufheizen zu Spannungen
an der Phasengrenze Metall/Oxid, was bei extremer Beanspruchung zu einem Reissen der Oxidschicht oder sogar zu einem
Abplatzen derselben führen kann. Um dieser Gefahr zu begegnen, bieten sich die folgenden zwei Möglichkeiten an:
1. Die thermisch aufgespritzte Schicht wird als Cermet-Schicht ausgebildet, d.h. sie enthält neben Oxidverbindungen
des Aluminiums zusätzlich metallisches Aluminium. Beim vorligenden Erfindungsgegenstand hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, wenn der Anteil des metallischen Aluminiums in der Schicht zwischen 5 und 40%, vorzugsweise zwischen
10 und 20% liegt.
2. Zwischen dem Kern und der thermisch aufgespritzten
Schicht aus Oxidverbindungen des Aluminiums befindet sich eine thermisch aufgespritzte, metallische Zwischenschicht.
Als besonders geeignete Werkstoffe für diese Zwischenschicht haben sich Aluminium sowie eine Nickel-Aluminium-Legierung
mit einem Aluminiumgehalt von 20 bis 40% erwiesen. Die geeignete Schichtdicke liegt dabei
zwischen 50 und 150 /um, vorzugsweise zwischen 80 und 120 um.
Für eine rationelle Serienfertigung des Kerns bieten sich die
Druckgiessverfahren an. Eine zum Druckgiessen besonders geeignete Legierung weist die folgende Zusammensetzung auf:
Mangan 1,0 bis 2,0%, vorzugsweise 1,2 bis 1,4% Eisen 0,5 bis 1,0%, vorzugsweise 0,6 bis 0,8%
Aluminium Rest
030035/0564
Es hat sich gezeigt, dass mit dieser im Druckgiessverfahren,
insbesondere im Vakuumdruckgiessverfahren verarbeiteten Legierung die bei konventionellen Druckgusslegierungen bei Temperaturen
über etwa 400 C auftretende Blasenbildung vollständig verhindert werden kann.
Die thermisch aufgespritzte Oxidschicht kann im Bedarfsfall zur Verminderung ihrer Rauhigkeit überschliffen bzw. poliert
werden. Um ein unerwünschtes Eindringen von Fremdstoffen in die leicht poröse Schicht zu verhindern, kann diese zudem
auf bekannte Weise -'beispielsweise mittels Borsäure - oder Phosphorsäurelösungan - versiegelt werden.
Zur Vermeidung eines Anschmelzens des Kerns bei erhöhter Temperatur
kann der Kern zusätzlich mit einem Temperaturfühler ausgestat
begrenzt.
begrenzt.
ausgestattet sein, der die Höchsttemperatur auf etwa 450°C
Die durch die erfindungsgemässe Vorrichtung erzielten Vorteile
sind im wesentlichen darin zu sehen, dass im Vergleich zu entsprechenden Vorrichtungen mit Wärmeträgem aus Grauguss
eine Schnell - bzw. Feinregulierung der auf den zu erwärmenden Gegenstand zu übertragenden Wärmemenge möglich wird und Energieverluste
als Folge der Wärmekapazität des Wärmeträgers beträchtlich vermindert werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird nachstehend anhand von
schematischen Zeichnungen näher erläutert und durch ein Beispiel weiter veranschaulicht. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe
Vorrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung in Oberflächennähe.
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung in Oberflächennähe.
030035/0564
Die in Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemässe Vorrichtung
weist einen Kern 1 aus einer Aluminiumlegierung auf, welcher auf der mit dem aufzuheizenden Gegenstand in Berührung zu
bringenden Oberfläche eine thermisch aufgespritzte Schicht 2 aus Oxidverbindungen des Aluminiums - gegebenenfalls mit einem
Anteil an metallischem Aluminium - aufweist. Der Kern 1 weist Rinnen 4 zur Aufnahme von Heizleitern 5 auf. Bei einer kreisrunden
Gestalt des Kerns können die Rinnen 4 konzentrisch oder spiralförmig angeordnet sein. Die Heizleiter 5 werden mit
einem hitzebeständigen Zement in die Rinnen 4 eingebettet.
Fig.2 zeigt eine thermisch aufgespritzte, metallische Zwischenschicht
3, die zwischen dem Kern 1 und der thermisch aufgespritzten Oxidschicht 2 liegt.
Aus einer Aluminiumlegierung mit 1,25% Mangan und 0,63% Eisen und einem Gehalt an üblichen Verunreinigungen von insgesamt
weniger als 0,2% wurde im Vakuumdruckgiessverfahren ein Kern
für eine Kochplatte hergestellt. Der Durchmesser des mit einer ebenen Heizfläche ausgestatteten Kerns betrug 15 cm.
Nach dem Sandstrahlen mit Korund wurde auf die Heizfläche im Plasmaspritzverfahren eine 200 um dicke, aus 85% Kobaltaluminiumoxid.
(CoAl2O4) und 15% Aluminium bestehende Cermet-Schicht
aufgetragen. Die Oberfläche wurde anschliessend kurz bandgeschliffen.
Die Temperaturwechselbeständigkeit der aufgespritzten Schicht wurde durch zyklisches Aufheizen auf 450 C und Abkühlenlassen
auf Ξ.;*'_ ^iir^.rüft. Nach 300 Zyklen konnten ":ame ^..-..jaen
einer Verminderung der Haftfestigkeit bzw. eines Abplatzens der Schicht beobachtet werden.
030 035/0564
BAD ORIGINAL
Claims (11)
- PatentansprücheElektrische beheizte Vorrichtung zur Wärmeübertragung, insbesondere Kochplatte, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Kern (1) aus einer Aluminiumlegierung aufweist, welcher Kern (1) auf seiner zur Wärmeübertragung auf einem Gegenstand mit diesem in Berührung zu bringenden Oberfläche mit einer thermisch aufgespritzten, festhaftenden Schicht (2) aus Oxidverbindungen des Aluminiums versehen ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch aufgespritzte Schicht aus Aluminiumoxid besteht.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische aufgespritzte Schicht aus farbigen Oxidverbindungen des Aluminiums vom Spinelltyp, vorzugsweise aus Kobaltaluminiumoxid besteht.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnec, dass die thermisch aufgespritzte Schicht aus einer Mischung von Aluminiumoxid und farbigen Oxidverbindungen des Aluminiums besteht.
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch aufgespritzte Schicht 5 bis 40%, vorzugsweise 10 bis 20% metallisches Aluminium enthält.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die chemisch aufgespritzte Schicht eine Dicke von 100 bis 400 /um, vorzugsweise von 150 bis 250 /um aufweist.0300 3 5/0564BAD ORIGINAL
- 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kern und der thermisch aufgespritzten Schicht aus Oxidverbindungen des Aluminiums eine thermisch aufgespritzte Zwischenschicht (3) aus Aluminium vorhanden ist.
- 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kern und der thermisch aufgespritzten Schicht aus Oxidverbindungen des Aluminiums eine thermisch aufgespritzte Zwischenschicht aus einer Nickel-Aluminium-Legierung mit einem Aluminiumgehalt von 20 bis 40% vorhanden ist.
- 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch aufgespritzte Zwischenschicht eine Dicke von 50 bis 150 pm, vorzugsweise von 50 bis 120 jam aufweist.
- 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung des Kerns aus 1,0 bis 2,0%, vorzugsweise 1,2 bis 1,4% Mangan und 0,5 bis 1,0%, vorzugsweise 0,6 bis 0,8% Eisen, Rest im wesentlichen Aluminium, besteht.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern ein im Druckgiessverfahren, vorzugsweise im Vakuumdruckgiessverfahren hergestelltes Produkt ist.030035/0564
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH177279 | 1979-02-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2913820A1 true DE2913820A1 (de) | 1980-08-28 |
Family
ID=4218229
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792913820 Withdrawn DE2913820A1 (de) | 1979-02-22 | 1979-04-05 | Vorrichtung zur waermeuebertragung |
DE8080810030T Expired DE3063005D1 (en) | 1979-02-22 | 1980-01-29 | Electrically heated hot-plate |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8080810030T Expired DE3063005D1 (en) | 1979-02-22 | 1980-01-29 | Electrically heated hot-plate |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0015234B1 (de) |
AT (1) | ATE3353T1 (de) |
DE (2) | DE2913820A1 (de) |
DK (1) | DK59280A (de) |
ES (1) | ES488463A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3020676A1 (de) * | 1980-05-30 | 1981-12-03 | Gerhart 7000 Stuttgart Leuze | Ueberzug fuer die heizflaeche von heizkoerpern und verfahren zu dessen herstellung |
DE19845102A1 (de) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Bsh Bosch Siemens Hausgeraete | Kontaktwärmeübertragendes elektrisches Kochsystem |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1986006241A1 (en) * | 1985-04-15 | 1986-10-23 | Email Limited | Heating element |
GB9010833D0 (en) * | 1990-05-15 | 1990-07-04 | Electrotech Research Limited | Workpiece support |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH195903A (de) * | 1938-07-04 | 1938-02-28 | Kummler & Matter Ag | Elektrische Hochleistungskochplatte. |
US3132229A (en) * | 1959-07-20 | 1964-05-05 | Gen Motors Corp | Electric hot plate |
DE2604924C2 (de) * | 1976-02-09 | 1978-02-02 | Leuze, Gerhart, 70O0 Stuttgart | Elektrische Kochplatte |
DE2651833A1 (de) * | 1976-11-13 | 1978-05-18 | Gerhart Leuze | Elektrische kochplatten |
-
1979
- 1979-04-05 DE DE19792913820 patent/DE2913820A1/de not_active Withdrawn
-
1980
- 1980-01-29 AT AT80810030T patent/ATE3353T1/de not_active IP Right Cessation
- 1980-01-29 DE DE8080810030T patent/DE3063005D1/de not_active Expired
- 1980-01-29 EP EP80810030A patent/EP0015234B1/de not_active Expired
- 1980-02-11 ES ES488463A patent/ES488463A1/es not_active Expired
- 1980-02-12 DK DK59280A patent/DK59280A/da not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3020676A1 (de) * | 1980-05-30 | 1981-12-03 | Gerhart 7000 Stuttgart Leuze | Ueberzug fuer die heizflaeche von heizkoerpern und verfahren zu dessen herstellung |
DE19845102A1 (de) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Bsh Bosch Siemens Hausgeraete | Kontaktwärmeübertragendes elektrisches Kochsystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE3353T1 (de) | 1983-05-15 |
EP0015234A1 (de) | 1980-09-03 |
EP0015234B1 (de) | 1983-05-11 |
DK59280A (da) | 1980-08-23 |
ES488463A1 (es) | 1980-10-01 |
DE3063005D1 (en) | 1983-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2634633C2 (de) | Stranggießkokille aus einem Kupferwerkstoff, insbesondere zum Stranggießen von Stahl | |
DE68928421T2 (de) | Sputtertarget mit verschiedenen Target-Elementen | |
DE2440964C3 (de) | Verfahren zum Aufbringen einer Schicht aus kunststoffbeschichteten Teilchen aus anorganischem Material | |
DE2410455A1 (de) | Verfahren zum aufbringen von ueberzuegen auf eisenmetallsubstrate | |
EP1888798A1 (de) | Aluminium-gleitlagerlegierung | |
DE2255776A1 (de) | Elektrode | |
DE3117961C2 (de) | ||
DE3721008A1 (de) | Schichtwerkstoff oder schichtwerkstoffelement sowie verfahren zu seiner herstellung durch vakuum-plasma-spritzen | |
DE2913820A1 (de) | Vorrichtung zur waermeuebertragung | |
DE3601439C1 (de) | Schichtverbundwerkstoff,insbesondere fuer Gleit- und Reibelemente,sowie Verfahren zu seiner Herstellung | |
EP0614026A1 (de) | Reibbelag | |
EP0567822B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines metallischen Körpers eines Haus-oder Küchengerätes sowie Verwendung des atmosphärischen Oxidierens einer Oberfläche eines metallischen Körpers | |
DE2910962C2 (de) | Verfahren zum Aufbringen einer matrixbildenden metallischen Schicht mit darin eingebettetem verschleißfestem Material auf einen Träger | |
DE1454210C3 (de) | Emailliertes Koch-, Brat- oder Backgeschirr aus Stahlblech | |
DE69219792T2 (de) | Tiegel und verfahren zu seinem gebrauch | |
DE3727424A1 (de) | Kokille fuer das stranggiessen von bloecken aus stahl oder anderen metallen mit hohem schmelzpunkt | |
WO2005060802A1 (de) | Keramisches kochgefäss, insbesondere ein fondue-caquelon | |
DE3424635A1 (de) | Emailliertes kochgeschirr | |
DE727337C (de) | Aussenelektrode fuer elektrische Entladungsgefaesse, die einen Teil der Wandung des Entladungsgefaesses bildet | |
DE2164738C2 (de) | Verfahren zur Nachbehandlung metallkeramischer Formkörper | |
DE895810C (de) | Hochbelastbare Anode fuer elektrische Entladungsgefaesse | |
DE2534468B2 (de) | Verfahren zum herstellen eines gitters fuer elektronenroehren | |
DD277471A1 (de) | Verbundtarget | |
CH628556A5 (en) | Method for the production of a cooking utensil | |
AT164494B (de) | Durch einen Schutzmantel aus Aluminium gegen Abbrand geschützte negative Graphitelektrode für nach dem Dreischichtenverfahren arbeitende Aluminiumraffinationsöfen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref country code: DE Ref document number: 2953726 Format of ref document f/p: P |
|
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 2953726 Format of ref document f/p: P |
|
Q171 | Divided out to: |
Ref country code: DE Ref document number: 2953726 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |