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DE102005025206A1 - Method for preventing stress damage to glass ceramic cooker hob plates due to excessive thermal expansion has a composite material including a negative thermal expansion coefficient compound - Google Patents

Method for preventing stress damage to glass ceramic cooker hob plates due to excessive thermal expansion has a composite material including a negative thermal expansion coefficient compound Download PDF

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DE102005025206A1
DE102005025206A1 DE200510025206 DE102005025206A DE102005025206A1 DE 102005025206 A1 DE102005025206 A1 DE 102005025206A1 DE 200510025206 DE200510025206 DE 200510025206 DE 102005025206 A DE102005025206 A DE 102005025206A DE 102005025206 A1 DE102005025206 A1 DE 102005025206A1
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DE
Germany
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thermal expansion
hob
coefficient
hob plate
plate according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE200510025206
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Dr. Thimm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
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Publication date
Application filed by EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The glass ceramic hob plate (11) has a stainless steel frame (15) and radiant heating element (17) and the stresses induced by high temperatures are relieved by incorporating a negative thermal coefficient of expansion material which results in a zero coefficient at cooking temperatures. Electrical insulation coatings (24) may be applied to the top or underneath surface.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technikfield of use and state of the art

Die Erfindung betrifft eine Kochfeldplatte, wie sie über einer Heizeinrichtung angebracht wird, beispielsweise beim Zusammenbau eines Kochfelds, sowie ein derartiges Kochfeld.The The invention relates to a cooktop panel as mounted over a heater is, for example, when assembling a hob, and a such hob.

Es ist bekannt, dass Kochfelder in vielen Fällen eine Kochfeldplatte aus Glaskeramik aufweisen, unter Umständen auch Hartglas. Dabei besteht das Problem, dass eine maximale Temperatur, welche eine solche Kochfeldplatte mit einer darunter angeordneten Strahlungsheizung erreichen darf, bei etwa 600°C liegt. Es ist zwar versucht worden, diese Maximaltemperatur durch Material-Zusätze anzuheben. Dies klappt aber nicht in jedem Fall. Die Bedeutung der Maximaltemperatur liegt darin, dass sie für eine möglichst große Leistungseinkopplung in ein auf der Kochfeldplatte stehendes Gargefäß möglichst hoch liegen sollte.It It is known that hobs in many cases a hob plate Have glass ceramic, possibly also tempered glass. It exists the problem that a maximum temperature, which is such a hob plate may reach with a radiant heater arranged underneath, at about 600 ° C lies. It has been tried, this maximum temperature through Material additives to raise. But this does not work in every case. The meaning of Maximum temperature lies in the fact that they are used to maximize power coupling in a standing on the hob plate cooking vessel should be as high as possible.

Des weiteren besteht das Problem, dass bei derartigen hohen Temperaturen von über 600°C Probleme aufgrund von mechanischen Spannungen bzw. lokalen Spannungsfeldern in der Kochfeldplatte ansteigen, welche unter Umständen sogar zu einem Bruch einer Kochfeldplatte aus Glaskeramik führen können.Of Another problem is that at such high temperatures from above 600 ° C problems due to mechanical stresses or local stress fields in the hob plate, which may even can lead to a breakage of a hob plate of glass ceramic.

Die Verwendung von Glaskeramik mit negativem thermischen Ausdehnungskoeffizienten in der Telekommunikation als optisches Übertragungsmedium wird in der WO 2005/009916 A1 beschrieben.The Use of glass ceramic with a negative thermal expansion coefficient in telecommunications as an optical transmission medium is in the WO 2005/009916 A1.

Alternative Materialien zu Glaskeramik sind in der Vergangenheit als Kochfeldoberflächen vorgeschlagen worden, wobei die Beheizung insbesondere eine Induktionsheizung ist, siehe beispielsweise die DE-A-102004041007. Problematisch bei solchen alternativen Materialien ist allerdings, dass auch bei Temperaturen deutlich unterhalb von 600°C die Probleme mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu Spannungen führen. Solche Spannungen schränken die Gebrauchstauglichkeit solcher alternativer Materialien sehr stark ein.alternative Materials for glass-ceramic have been proposed in the past as cooktop surfaces in particular, the heating has an induction heating see, for example, DE-A-102004041007. Problematic with such alternatives Materials, however, that even at temperatures significantly below 600 ° C the problems with different thermal expansion coefficients lead to tension. Such tensions limit the usability of such alternative materials very much strong.

Aufgabe und LösungTask and solution

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Kochfeldplatte sowie ein eingangs genanntes Kochfeld zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und insbesondere eine Kochfeldplatte und ein Kochfeld für höhere Maximaltemperaturen als bisher geschaffen werden können.Of the Invention is therefore based on the object, an aforementioned Cooking field plate as well as an aforementioned hob to create, with which problems of the prior art can be solved and in particular a Hob plate and a hob for higher maximum temperatures than previously created.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Kochfeldplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Kochfeld mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.Is solved This object is achieved by a hob plate with the features of the claim 1 and a hob with the features of claim 12. Advantageous As well as preferred embodiments of the invention are the subject of further claims and will be closer in the following explained. The wording of the claims is by express Reference made to the content of the description.

Eine Kochfeldplatte gemäß der Erfindung weist ein Material mit einem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf bzw. enthält es in Anteilen. Insbesondere ist der Ausdehnungskoeffizient isotrop.A Hob plate according to the invention has a material with a negative thermal expansion coefficient on or contains it in shares. In particular, the expansion coefficient is isotropic.

Das Material mit dem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten kann von der Struktur AB2O8 oder CD2O7 sein. Dabei ist insbesondere A = Zr oder Hf; B = W oder Mo; C = 4-wertiges Metall oder Übergangsmetall sowie D = P oder V. Ein derartiges Material ist beispielsweise ZrW2O8. Auf diese Art und Weise kann dem Problem der mechanischen Ausdehnung der Kochfeldplatte aufgrund von Erwärmung mit möglichen Beschädigungen durch mechanische Spannungen odgl. wirkungsvoll begegnet werden. Insbesondere prägt das Material mit dem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten die resultierenden Ausdehnungseigenschaften der Kochfeldplatte derart, dass ihr gesamter Ausdehnungskoeffizient sehr gering ist bzw. nahezu oder ganz zu Null wird. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Kochfeldplatte insgesamt einen negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.The material with the negative coefficient of thermal expansion may be of the structure AB 2 O 8 or CD 2 O 7 . In particular, A = Zr or Hf; B = W or Mo; C = 4-valent metal or transition metal and D = P or V. Such a material is ZrW 2 O 8 , for example. In this way, the problem of mechanical expansion of the hob plate due to heating with possible damage due to mechanical stresses or the like. be countered effectively. In particular, the material with the negative coefficient of thermal expansion characterizes the resulting expansion characteristics of the cooktop panel so that their overall expansion coefficient is very low or almost or completely to zero. It can also be provided that the cooktop panel has a total negative thermal expansion coefficient.

Eine solche Kochfeldplatte kann aus mehreren Materialien bestehen. Es reicht, wenn ein Teil dieser Materialien einen Ausdehnungskoeffizienten wie vorgenannt aufweist, unter Umständen auch einen isotropen Ausdehnungskoeffizienten.A Such hob plate can consist of several materials. It is enough if some of these materials have a coefficient of expansion as mentioned above, may also have an isotropic coefficient of expansion.

Die Kochfeldplatte kann ein Keramikmaterial sein bzw. keramische Eigenschaften aufweisen. Diese weisen vor allem Vorteile im Gebrauch auf, insbesondere hinsichtlich Festigkeit und Kratzbeständigkeit. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass auch Kochfeldplatten auf Basis von Glas oder Glaskeramik vorteilhaft sein können.The Hobbed plate may be a ceramic material or ceramic properties exhibit. These have especially advantages in use, in particular in terms of strength and scratch resistance. It becomes explicit noted that also hobs based on glass or glass-ceramic can be advantageous.

Um den Ausdehnungskoeffizienten möglichst gut steuern zu können bzw. eine Kochfeldplatte mit letztendlich gewünschten Eigenschaften herstellen zu können, kann auch vorgesehen zu sein, es aus Materialien herzustellen, von denen ein Teil einen positiven thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Durch das Mischungsverhältnis sind verschiedene Eigenschaften sowie vor allem letztendlich der resultierende thermische Ausdehnungskoeffizient bestimmbar.In order to be able to control the coefficient of expansion as well as possible or to be able to produce a hob plate with ultimately desired properties, it may also be intended to produce it from materials, some of which have a positive coefficient of thermal expansion. Due to the mixing ratio are different properties and especially, ultimately, the resulting thermal expansion coefficient determinable.

Da Eigenschaften wie der Ausdehnungskoeffizient in bestimmten Temperaturbereichen unterschiedlich sein können, sollte der vorgenannte thermische Ausdehnungskoeffizient des Materials für die Kochfeldplatte vorteilhaft bis zu 1000°C vorliegen. Dies ist in etwa der maximale Temperaturbereich, auf welchen ein für Kochfelder üblicher Strahlungsheizkörper eine darüber verlaufende Kochfeldplatte aufheizen könnte.There Properties such as the coefficient of expansion in certain temperature ranges can be different should the aforementioned thermal expansion coefficient of the material for the hob plate advantageous up to 1000 ° C available. This is roughly the maximum temperature range on which one for Hobs more usual radiant heaters one about it could heat up running hob plate.

Eine Kochfeldplatte der vorgenannten Art kann vorteilhaft ein Kristallgitter aufweisen, welches Tetraeder- und Oktaeder-Kristallstrukturen aufweist. Diese können nur an den Spitzen miteinander verbunden sein, wobei jeder Tetraeder eine freie und ungebundene Spitze hat. Eine solche Struktur lässt viele Schwingungsmodi zu und so resultieren die gewünschten und erfindungsgemäß vorteilhaften Eigenschaften.A Hob plate of the aforementioned type may advantageously a crystal lattice having tetrahedral and octahedral crystal structures. These can only be connected to each other at the tips, each tetrahedron has a free and untied tip. Such a structure leaves many Vibration modes and thus the desired and inventively advantageous result Properties.

An einer Kochfeldplatte kann eine zusätzliche Schicht bzw. Beschichtung vorgesehen sein, welche bestimmte Eigenschaften aufweist, insbesondere elektrische bzw. vor allem Isoliereigenschaften. Vorteilhaft bedeckt sie die Platte großteils bzw. vollflächig. Dies dient vor allem dazu, eine bei hohen Temperaturen an einer Glaskeramikplatte beginnende elektrische Leitfähigkeit bzw. eine Leitfähigkeit der Kochfeldplatte zu vermeiden. Die Beschichtung ist hinsichtlich ihres thermischen Ausdehnungskoeffizienten an die Kochfeldplatte angepasst. Sind diese vorteilhaft gleich, so hält die Beschichtung dauerhaft an der Kochfeldplatte, auch bei größeren Schichtdicken. So können auch anderweitig funktionale Beschichtungen oder Schichtfelder realisiert werden, beispielsweise wie in der DE-A-10064621 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht wird. Andernfalls besteht die Gefahr, dass die Beschichtung wegen eines größeren Ausdehnungskoeffizienten abreißt oder abplatzt. Hier ist eben von Vorteil, dass die Beschichtung wesentlich dicker sein kann als bekannte Beschichtungen, wie sie beispielsweise aus der EP-A-1505354 bekannt sind. Die größere Dicke führt wegen des an die Kochfeldplatte angepassten Ausdehnungskoeffizienten nicht zum Abplatzen oder Ablösen. Eine größere Schichtdicke wiederum ermöglicht eine festere bzw. widerstandsfähigere Schicht.At a cooktop panel may be an additional layer or coating be provided, which has certain properties, in particular electrical or especially insulating properties. Advantageously covered they mostly do the plate or full surface. This serves primarily to one at high temperatures at a Glass ceramic plate incipient electrical conductivity or conductivity to avoid the hob plate. The coating is in terms of their thermal expansion coefficient to the hob plate customized. If these are advantageously the same, the coating will last permanently the hob plate, even with larger layer thicknesses. So can also realized otherwise functional coatings or layer fields be, for example, as described in DE-A-10064621, whose Content hereby by express Reference is made to the content of this description. Otherwise there is a risk that the coating because of a larger coefficient of expansion tearing off or flaking off. Here is just an advantage that the coating can be much thicker than known coatings, as they for example from EP-A-1505354 are known. The greater thickness leads because of the adapted to the cooktop panel expansion coefficient not to flake off or peel off. A larger layer thickness in turn allows a firmer or more resistant Layer.

Durch geeignete Wahl der Zusätze kann die Beschichtung in ihren Eigenschaften optimiert werden. So kann beispielsweise eine besonders hohe Isolationsfestigkeit erreicht werden. Andererseits kann die Schicht auch mit Zusätzen versehen sein, die positive Leitereigenschaften bewirken, falls dieses gewünscht ist. Ebenso können vor allem die Ausdehnungseigenschaften beeinflusst werden.By suitable choice of additives the coating can be optimized in its properties. So For example, can achieve a particularly high insulation resistance become. On the other hand, the layer can also be provided with additives be that cause positive conductor properties, if desired. Likewise especially the expansion properties are influenced.

Ein solches Beschichtungs-Material kann beispielsweise auf der Unterseite der Kochfeldplatte nach Art einer Beschichtung mit bestimmten Bereichen, insbesondere auch Feldern oder Punkten odgl., aufgebracht werden. Vorteilhaft kann eine Beschichtung auf der Oberseite der Kochfeldplatte aufgebracht werden. Die Beschichtung kann dabei durch ihre Dicke vor mechanischen Beanspruchungen geschützt sein, wie sie auf der Oberseite einer Kochfeldplatte durch das Aufsetzen von Kochgefäßen odgl. entstehen können.One such coating material may be, for example, on the underside the hob plate in the manner of a coating with certain areas, In particular, fields or points or the like., Are applied. Advantageously, a coating on the top of the hob plate be applied. The coating can be characterized by its thickness be protected from mechanical stress as it is on the top a hob plate by placing cooking vessels or the like. can arise.

Als Beheizung einer Kochfeldplatte bzw. eines Kochfeldes können einerseits Strahlungsheizkörper darunter angeordnet sein, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Andererseits können Heizelemente direkt auf die Glaskeramik aufgebracht sein, beispielsweise durch Dickschicht-Techniken. Alternativ können schichtartige metallische Heizelemente aufgedampft werden. So kann die Glaskeramik direkt beheizt werden und dient als Träger für ein Kochgeschirr. Dieses wird von dem Heizele ment durch die Glaskeramik hindurch beheizt, allerdings durch Kontaktwärme bzw. entsprechende Wärmeübertragung. Auch hier kann durch geeignete Wahl der Ausdehnungskoeffizienten von Glaskeramik und Heizelement verhindert werden, dass sich das Heizelement ablöst bzw. die Verbindung reißt.When Heating a hob plate or a hob can on the one hand radiant heaters arranged underneath as known to those skilled in the art. on the other hand can Heating elements be applied directly to the glass ceramic, for example through thick film techniques. Alternatively you can Layered metallic heating elements are vapor-deposited. So can the glass ceramic are heated directly and serves as a carrier for a cookware. This is heated by the heating element through the glass ceramic, however by contact heat or corresponding heat transfer. Also Here, by a suitable choice of the expansion coefficient of Glass ceramic and heating element are prevented that the heating element separates or the connection breaks.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischenüberschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and further features of preferred embodiments of the invention go out from the claims also apparent from the description and the drawing, wherein the individual Features for each alone or in the form of subcombinations an embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous also for protectable versions can represent for the protection is claimed here. The subdivision of the application in individual sections and subheadings limit the not in its generality among these statements.

Zeichnung und Beispielbeschreibungdrawing and sample description

Die 1 enthält schematisch ein Ausführungsbeispiel mit mehreren Aspekten der Erfindung, wobei darin ein Kochfeld mit einer vorbeschriebenen Kochfeldplatte dargestellt ist.The 1 schematically includes an embodiment with several aspects of the invention, wherein therein a hob is shown with a cooking plate described above.

In 1 ist ein Kochfeld 11 dargestellt mit einer Kochfeldplatte 13, die von einem umlaufenden Rahmen 15 aus Metall eingefasst ist. Die Kochfeldplatte besteht aus einem vorgenannten Material mit keramischen Eigenschaften, insbesondere Glaskeramik. Sie weist insgesamt einen vernachlässigbaren thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Das Material enthält unter anderem ZrW2O8. Dadurch, dass sich die Kochfeldplatte 13 infolge dieser Materialwahl bei hohen Temperaturen nicht ausdehnt, gibt es keine oder nur vernachlässigbare innere Spannungen bzw. lokale innere Spannungen innerhalb der Kochfeldplatte 13. Die Ge fahr eines Bruches der Kochfeldplatte 13 im Betrieb von alleine durch lokale mechanische Spannungen aufgrund Erwärmung oder durch ein unsanft aufgesetztes Kochgefäß ist sehr gering bzw. nicht größer als bei konventionellen Kochfeldplatten. Vor allem aber kann eine derartige Kochfeldplatte mit höheren Temperaturen betrieben werden als normale, da ein Wärmespannungsbruch später bzw. bei höheren Temperaturen oder sogar gar nicht erfolgt.In 1 is a hob 11 shown with a hob plate 13 by a surrounding frame 15 made of metal. The hob plate consists of an aforementioned material with ceramic properties, in particular glass ceramic. Overall, it has a negligible coefficient of thermal expansion. The material contains, inter alia, ZrW 2 O 8 . As a result of that the hob plate 13 As a result of this choice of material at high temperatures does not expand, there are no or only negligible internal stresses or local internal stresses within the hob plate 13 , The danger of a breach of the hob plate 13 in operation alone by local mechanical stresses due to heating or by a rudely placed cooking vessel is very low or not larger than conventional hob plates. Above all, however, such a hob plate can be operated at higher temperatures than normal, since a thermal stress break later or at higher temperatures or even not done.

Unterhalb der Kochfeldplatte 13 sind Strahlungsheizeinrichtungen 17 angeordnet, welche beispielsweise übliche Bauweise haben können. Sie bilden auf bekannte Art und Weise Kochstellen, was bedeutet, dass auf die Stelle über ihnen auf die Kochfeldplatte ein Kochgefäß wie ein Kochtopf odgl. aufgesetzt wird zum Erhitzen von darin befindlichem Gargut.Below the hob plate 13 are radiant heaters 17 arranged, which may have, for example, conventional construction. They form in a known manner cooking zones, which means that the place above them on the hob plate a cooking vessel such as a saucepan or the like. is placed on for heating therein befindlichem food.

Durch den Betrieb einer Strahlungsheizeinrichtung 17 kann in diesem Bereich relativ schnell eine Temperatur von einigen 100°C entstehen, insbesondere sogar über 700°C. Somit entsteht eine lokal begrenzte, sehr große Erwärmung. Damit diese nicht zu lokal begrenzte Ausdehnungen mit entsprechenden mechanischen Spannungen führt, wird üblicherweise eine Temperaturbegrenzung vorgenommen. Diese mechanischen Spannungen könnten entweder zu Sprüngen oder sonstiger Beschädigung der Kochfeldplatte führen. Des weiteren besteht die Gefahr, dass bei einer solchen mechanischen Schwächung der Kochfeldplatte an einer Kochstelle bzw. über einer Strahlungsheizeinrichtung 17 das Aufsetzen oder Bewegen eines schweren Kochtopfes einen Schaden verursacht.By the operation of a radiant heater 17 In this area, a temperature of a few 100 ° C. can arise relatively quickly, in particular even more than 700 ° C. This creates a localized, very large warming. So that this does not lead to locally limited expansions with corresponding mechanical stresses, usually a temperature limitation is made. These mechanical stresses could either lead to cracks or other damage to the hob plate. Furthermore, there is the danger that in such a mechanical weakening of the hob plate at a cooking place or over a radiant heater 17 putting on or moving a heavy saucepan causes damage.

Alternativ zu derartigen Strahlungsheizeinrichtungen können auch Induktionsheizeinrichtungen bzw. Induktionsheizspulen vorgesehen sein. Hier ist die Problematik einer zu hohen Temperatur an der Kochfeldplatte zwar nicht ganz so groß. Sie besteht aber immer noch, insbesondere bei anderem Material als Glaskeramik.alternative To such radiant heating devices and induction heaters or Induktionsheizspulen be provided. Here is the problem of one To high temperature on the hob plate, although not quite so big. It does exist still, especially with materials other than glass-ceramic.

Über den Strahlungsheizeinrichtungen 17 sind obere Beschichtungen 24a und 24b vorhanden. Die linke obere Beschichtung 24a ist großflächig und überdeckt nahezu die gesamte linke Hälfte. Sie kann auch in einer Ausgestaltung die gesamte Oberfläche überdecken, insbesondere als elektrische Isolationsschicht. Die rechte obere Beschichtung 24b dagegen besteht aus zwei kleineren Bereichen oder Punkten. Sie können eine Funktion gemäß der DE-A-10064621 aufweisen.About the radiant heaters 17 are upper coatings 24a and 24b available. The upper left coating 24a is large and covers almost the entire left half. It can also cover the entire surface in one embodiment, in particular as an electrical insulation layer. The right upper coating 24b however, it consists of two smaller areas or points. They may have a function according to DE-A-10064621.

Die Beschichtungen 24 bestehen aus einem vorbeschriebenen Material. Sie sind so eingestellt bzw. ausgebildet, dass sie entweder elektrisch isolierend sind oder bestimmte Materialeigenschaften aufweisen. Sie können je nach Einsatzzweck auch an der Unterseite vorgesehen sein, beispielsweise als isolierende Beschichtung zum Schutz gegen die an den Strahlungsheizkörpern anliegende Spannung bei einem Bruch der Glaskeramik oder bei elektrischer Leitfähigkeit wegen hoher Temperaturen.The coatings 24 consist of a prescribed material. They are set or designed so that they are either electrically insulating or have certain material properties. Depending on the intended use, they may also be provided on the underside, for example as an insulating coating for protection against the voltage applied to the radiant heaters in the event of breakage of the glass ceramic or in the case of electrical conductivity due to high temperatures.

Claims (13)

Kochfeldplatte zur Anbringung über einer Heizeinrichtung, vorzugsweise einer Strahlungsheizeinrichtung (17), zur Bildung eines Kochgerätes (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Kochfeldplatte (13) ein Material mit einem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.Hob plate for mounting over a heater, preferably a radiant heater ( 17 ), to form a cooking appliance ( 11 ), characterized in that the hob plate ( 13 ) has a material with a negative coefficient of thermal expansion. Kochfeldplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit dem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten einen isotropen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.Hob plate according to claim 1, characterized in that that the material with the negative thermal expansion coefficient has an isotropic coefficient of expansion. Kochfeldplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mehreren Materialien besteht, von denen ein Teil den negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.Hob plate according to claim 1 or 2, characterized that it consists of several materials, part of which having negative thermal expansion coefficient. Kochfeldplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie keramisch ist.Hobbed plate according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is ceramic. Kochfeldplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Materialien einen positiven thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.Hobbed plate according to one of the preceding claims, characterized characterized in that some of the materials have a positive thermal Has expansion coefficients. Kochfeldplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen insgesamt negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten.Hob plate according to one of the preceding claims, characterized by an overall negative thermal expansion coefficient. Kochfeldplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein entstehendes Kristallgitter der Kochfeldplatte (13) Tetraeder- und Oktaeder-Kristallstrukturen aufweist.Cooking field plate according to one of the preceding claims, characterized in that a resulting crystal lattice of the hob plate ( 13 ) Has tetrahedral and octahedral crystal structures. Kochfeldplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der negative thermische Ausdehnungskoeffizient mindestens bis 1000°C gegeben ist.Hobbed plate according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the negative thermal expansion coefficient at least up to 1000 ° C given is. Kochfeldplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit dem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von der Struktur AB2O8 oder CD2O7 ist, wobei A = Zr oder Hf; B = W oder Mo; C = 4-wertiges Metall oder Übergangsmetall sowie D = P oder V ist.Cooking field plate according to one of the preceding claims, characterized in that the material with the negative coefficient of thermal expansion of the structure AB 2 O 8 or CD 2 O 7 , wherein A = Zr or Hf; B = W or Mo; C = 4-valent metal or transition metal and D = P or V is. Kochfeldplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit dem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ZrW2O8 ist.Cooking field plate according to one of the preceding claims, characterized in that the material with the negative coefficient of thermal expansion ZrW 2 O 8 . Kochfeldplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie an einer ihrer Seiten eine Beschichtung aufweist, vorzugsweise mit demselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie die Kochfeldplatte (13).Hob plate according to one of the preceding claims, characterized in that it has on one of its sides a coating, preferably with the same coefficient of thermal expansion as the hob plate ( 13 ). Kochfeld mit einer Kochfeldplatte (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei insbesondere unter der Kochfeldplatte (13) mehrere Heizeinrichtungen (17) nebeneinander angeordnet sind.Hob with a cooktop panel ( 13 ) according to one of the preceding claims, wherein in particular under the cooktop panel ( 13 ) several heating devices ( 17 ) are arranged side by side. Kochfeld nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Heizeinrichtung direkt auf die Kochfeldplatte aufgebracht ist, vorzugsweise als flächige oder verzweigte Beschichtung, insbesondere in einem Dickschichtverfahren.Hob according to claim 12, characterized in that that at least one heater directly on the hob plate is applied, preferably as a flat or branched coating, especially in a thick film process.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3941117A (en) * 1974-10-21 1976-03-02 Owens-Illinois, Inc. Cooktop for a gas-fired range
EP0582808A1 (en) * 1992-07-24 1994-02-16 Corning Incorporated Glass-ceramics and color methods
DE19643231A1 (en) * 1996-10-19 1998-04-23 Schott Glaswerke Transforming lithium aluminium silicate glass into glass-ceramic
WO2002022251A1 (en) * 2000-09-13 2002-03-21 Imperial College Of Science, Technology And Medicine Chemical processing system and method
EP1277712A2 (en) * 2001-07-12 2003-01-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Zero thermal expansion material and practical component parts making use of the same
DE19907038C2 (en) * 1999-02-19 2003-04-10 Schott Glas Translucent or opaque glass ceramics with high quartz mixed crystals as the predominant crystal phase and their use

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3941117A (en) * 1974-10-21 1976-03-02 Owens-Illinois, Inc. Cooktop for a gas-fired range
EP0582808A1 (en) * 1992-07-24 1994-02-16 Corning Incorporated Glass-ceramics and color methods
DE19643231A1 (en) * 1996-10-19 1998-04-23 Schott Glaswerke Transforming lithium aluminium silicate glass into glass-ceramic
DE19907038C2 (en) * 1999-02-19 2003-04-10 Schott Glas Translucent or opaque glass ceramics with high quartz mixed crystals as the predominant crystal phase and their use
WO2002022251A1 (en) * 2000-09-13 2002-03-21 Imperial College Of Science, Technology And Medicine Chemical processing system and method
EP1277712A2 (en) * 2001-07-12 2003-01-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Zero thermal expansion material and practical component parts making use of the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,"Glass Ceramics",Kapitel "Nature of Crystalline Phases" *
Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,"Glass Ceramics",Kapitel "Nature of Crystalline Phases";

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