DE29702813U1

DE29702813U1 - Contact heat transferring cooking system with an electric hotplate

Info

Publication number: DE29702813U1
Application number: DE29702813U
Authority: DE
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2007-02-19

Description

AHKEMDONGSGEBIET OHD STAHD DER TECHNIKAHKEMDONG REGION OHD CITY OF TECHNOLOGY

Derzeit sind drei Arten von Kochsystemen bekannt, die auf einer Platte stehende Kochgefäße im wesentlichen von unten erwärmen. Dies sind aus Gußeisen bestehende Kochplatten, die die Wärme überwiegend durch Wärmekontakt auf die Kochgefäße übertragen, Strahlungshei&zgr;-Kochgeräte, bei denen Strahlungsheizkörper unterhalb einer Glaskeramikplatte angeordnet sind, und Induktionskochplatten, die durch Induktionsfelder die Energie in den Kochtopfboden übertragen. Die Gußkochplatten sind seit über einem halben Jahrhundert bewährt und sind an Robustheit, Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit der Steuerbarkeit kaum zu übertreffen. Aufgrund ihres Werkstoffes haben sie jedoch relativ lange Anheiz zeiten und, wenn man nur den Anheizbetrieb betrachtet, geringere Wirkungsgrade als die Strahlungsheizkörper und die mit Induktion arbeitenden Systeme.There are currently three types of cooking systems known that heat cooking vessels standing on a plate essentially from below. These are cast iron hotplates, which transfer heat to the cooking vessels mainly through thermal contact, radiant heating cookers, in which radiant heating elements are arranged beneath a glass ceramic plate, and induction hotplates, which transfer energy to the bottom of the cooking pot using induction fields. Cast iron hotplates have been tried and tested for over half a century and are hard to beat in terms of robustness, reliability and versatility of control. However, due to their material, they have relatively long heating-up times and, if you only consider the heating-up operation, lower efficiency than radiant heating elements and induction systems.

Es sind schon Kontakt-Elektrokochplatten aus Keramikmaterial vorgeschlagen worden, die bezüglich der Anheizzeiten und -Wirkungsgrade die Gußkochplatten übertreffen. Sie haben sich aber in der Praxis bisher nicht durchsetzen können. So ist aus der DE-A-37 2 8 466 eine Elektro-Kochplatte mit einem Kochplattenkörper aus Metall oder Keramiken wie Siliziumnitrid bekannt, die mittels eines Dickschicht-Widerstandes beheizt wird.Contact electric hotplates made of ceramic material have already been proposed, which outperform cast iron hotplates in terms of heating-up times and efficiency. However, they have not yet been able to prevail in practice. For example, DE-A-37 2 8 466 describes an electric hotplate with a hotplate body made of metal or ceramics such as silicon nitride, which is heated by means of a thick-film resistor.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kontaktwärmeübertragendes Kochsystem mit Elektrokochplatten zu schaffen, das in Bezug auf Wirkungsgrade, Steuer- und Regelbarkeit gegenüber bisherigen Kochsystemen verbessert ist.The object of the invention is to create a contact heat transfer cooking system with electric hotplates which is improved in terms of efficiency, controllability and adjustability compared to previous cooking systems.

Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1 und 2 gelöst.This object is solved by claims 1 and 2.

Wenn die Kochplatte so eben ist, daß sie in einem Temperaturbereich zwischen der Raumtemperatur und ca. 500K, also im Bereich der Betriebstemperatur der Kochplatte, über den größten bzw. wesentlichsten Teil ihres Kochbereiches weniger als 0,1 mm von einer idealen Ebene abweicht, dann kann mit ebenfalls derart ebenen Kochgefäßen gearbeitet werden. Sollte eine solche Ebenheit weder bei den Kochgefäßen noch bei der Elektrokochplatte einzuhalten sein, dann können die miteinander zusammenwirkenden Flächen z.B. gleichmäßig gewölbt sein, aber bzgl. ihres maximalen Abstandes voneinander die gleichen Bedingungen einhalten. Dabei könnten sie sich während der Erwärmung sogar verformen, jedoch beide gleichsinnig und in gleichem Maße, wobei sie beispielsweise Kugel- bzw. Kugelkalottenflächen bilden können.If the hotplate is so flat that it deviates from an ideal level by less than 0.1 mm over the largest or most significant part of its cooking area in a temperature range between room temperature and approx. 500K, i.e. in the range of the hotplate's operating temperature, then cooking vessels that are also flat in this way can be used. If such flatness cannot be maintained for either the cooking vessels or the electric hotplate, then the surfaces that interact with one another can, for example, be evenly curved, but comply with the same conditions with regard to their maximum distance from one another. They could even deform during heating, but both in the same direction and to the same extent, whereby they can, for example, form spherical or spherical cap surfaces.

A 31 338A31 338

Durch diese Maßnahmen wird eine extrem gute Wärmeübertragung sichergestellt. Sie führt dazu, daß die Temperaturdifferenz zwischen der Oberfläche der Kochplatte und dem Kochtopfboden auch bei größeren Leistungsdichten sehr klein werden kann. Die Elektrokochplatte braucht dann nicht wesentlich wärmer zu werden als das Kochgut, weil bisher bei kontaktwärmeübertragenden Kochplatten der sich zwischen der Kochfläche der Elektrokochplatte und dem Kochtopfboden bildende Luft-Spalt die relativ hohe Temperaturdifferenz zwischen Elektrokochplatte und Kochgut bestimmte. Dagegen sind die hauptsächlich durch Wärmeleitung bestimmten Temperaturdifferenzen im Material von Elektrokochplatte und Kochgefäß fast vernachlässigbar. Da bei den angegebenen angepaßten Gegebenheiten die Temperaturdifferenzen im eventuell entstehenden "Mikrospalt" aufgrund seiner geringen Spaltgröße sehr gering werden und im Bereich weniger K liegen, besteht auch bzgl. der Wärmeübertragung kaum noch ein Unterschied zu dem wirklich idealen Kontakt zwischen beiden Flächen. Dadurch wird die Wärme auch sehr gleichmäßig von der Elektrokochplatte abgenommen und dem Kochgefäß zugeführt. Dies führt einerseits dazu, daß die Kochplatte nicht mehr wärmeverteilend sein muß und andererseits wird der Kochtopfboden sehr gleichmäßig erwärmt, so daß lokale Temperaturunterschiede, die zu einem über die Fläche ungleichmäßigen Kochergebnis (Ansetzen) führen können, vermieden sind.These measures ensure extremely good heat transfer. This means that the temperature difference between the surface of the hotplate and the bottom of the pot can be very small even at higher power densities. The electric hotplate does not then need to get significantly hotter than the food being cooked, because up to now with contact heat transfer hotplates the air gap that formed between the cooking surface of the electric hotplate and the bottom of the pot determined the relatively high temperature difference between the electric hotplate and the food being cooked. In contrast, the temperature differences in the material of the electric hotplate and the cooking vessel, which are mainly determined by heat conduction, are almost negligible. Since, under the specified adapted conditions, the temperature differences in the "micro gap" that may arise are very small due to its small size and are in the range of a few K, there is hardly any difference in terms of heat transfer compared to the really ideal contact between the two surfaces. This means that the heat is also taken very evenly from the electric hotplate and fed to the cooking vessel. On the one hand, this means that the hotplate no longer has to distribute heat and, on the other hand, the bottom of the pot is heated very evenly, so that local temperature differences, which can lead to uneven cooking results (sticking) across the surface, are avoided.

Wegen der Tendenz extrem gut aneinander angepaßter Körper, infolge des "Mikrospaltes" aneinander zu "kleben", kann ein System von Mikro-Belüftungskanälen in den zusammenwirkenden Oberflächen von Kochgefäß und/oder Kochplattenkörper vorgesehen sein. Sie können sternförmig und/oder in Umfangsrichtung verlaufen. Die von ihnen eingenommenen Flächenanteile sind sehr gering, so daß sie die Gesamt-Wärmeübertragung kaum behindern, wenn die Ebenheit im überwiegenden Teil des Kochbereiches eingehalten wird.Because of the tendency of extremely well-matched bodies to "stick" to one another due to the "micro gap", a system of micro ventilation channels can be provided in the interacting surfaces of the cooking vessel and/or hotplate body. They can run in a star shape and/or in a circumferential direction. The surface areas they take up are very small, so that they hardly hinder the overall heat transfer if the flatness is maintained in the majority of the cooking area.

A 31 338 - 4 -A 31 338 - 4 -

Als Werkstoff für den Kochplattenkörper ist nichtoxidische Keramik bevorzugt, und zwar insbesondere Siliziumnitrid (S13N4). Dieses kann in Form einer Scheibe vorliegen. Dieses Material hat für den Zweck hervorragende Eigenschaften und kann auch durch Additive eingefärbt werden. In reiner Form hat es eine fast weiße Farbe.Non-oxide ceramic is preferred as a material for the hotplate body, particularly silicon nitride (S13N4). This can be in the form of a disc. This material has excellent properties for this purpose and can also be colored using additives. In its pure form, it is almost white in color.

Bei der Materialauswahl und der Gestaltung und Bemessung der Kochplatte sollten bestimmte Kriterien eingehalten werden, die teilweise sehr wichtig sind, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. So sollte beispielsweise die Wärmedurchgangszahl in der Kochplatte, nämlich das Verhältnis der Wärmeleitfähigkeit zur durchschnittlichen Kochplattenkörperdicke im Kochbereich kleiner als 20.000 W/m^K sein, vorzugsweise zwischen 6.000 und 12.000 W/m²K. Auch die Wärmeleitfähigkeit des Kochplattenmaterials sollte in einem bestimmten Rahmen liegen und insbesondere nicht zu hoch sein, nämlich zwischen 5 und 40 (vorzugsweise 8 und 20) W/mK. Während man denken sollte, für derartige kontaktwarmeubertragende Systeme sei eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit und Wärmedurchgangszahl wichtig, wurde festgestellt, daß die angegebenen Werte besonders vorteilhaft sind. Bei einer zu guten Wärmeleitfähigkeit wird die Wärme nämlich auch in der Kochplatte zur Seite hin abgeleitet, was Probleme beim Einbau, z.B. beim Einkleben der Kochplatte in eine Einbauplatte, machen kann.When selecting materials and designing and dimensioning the hotplate, certain criteria should be observed, some of which are very important in order to achieve the desired result. For example, the heat transfer coefficient in the hotplate, namely the ratio of the thermal conductivity to the average thickness of the hotplate body in the cooking area, should be less than 20,000 W/m^K, preferably between 6,000 and 12,000 W/m ² K. The thermal conductivity of the hotplate material should also be within a certain range and in particular not too high, namely between 5 and 40 (preferably 8 and 20) W/mK. While one might think that a particularly high thermal conductivity and heat transfer coefficient would be important for such contact heat transfer systems, it has been found that the values given are particularly advantageous. If the thermal conductivity is too good, the heat is also conducted to the side in the hotplate, which can cause problems during installation, e.g. when gluing the hotplate into a built-in panel.

Diese Werte, die insbesondere mit Siliziumcarbid zu erreichen sind, machen es für bestimmte Zwecke sogar möglich, eine durchgehende Herdplatte aus diesem Material und mit den angegebenen Eigenschaften zu verwenden, unter der verschiedene voneinander gesonderte Heizzonen angeordnet sind.These values, which can be achieved in particular with silicon carbide, even make it possible for certain purposes to use a continuous hotplate made of this material and with the specified properties, under which various separate heating zones are arranged.

0 Die Wärmeausdehnungszahl des Kochplattenmaterials sollte zwischen 2 und 6 &khgr; 10~⁶ [l/K] liegen. Die Wärmeausdehnungs-0 The thermal expansion coefficient of the hotplate material should be between 2 and 6 x 10~ ⁶ [l/K]. The thermal expansion coefficient

zahl hat einen Einfluß auf die Ebenheit der Platte. Infolge der geringen Temperaturdifferenzen zwischen Ober- und Unterseite des Kochplattenkörpers sind jedoch die Dehnungsunterschiede, die zu einer erwärmungsbedingten Krümmung führen könnten, gering.number has an influence on the flatness of the plate. However, due to the small temperature differences between the top and bottom of the hotplate body, the expansion differences that could lead to a heating-related curvature are small.

Für ein energiesparendes und schnell regelbares Kochsystem ist die Speicherenergie des Kochplattenkörpers von Bedeutung. Bezogen auf die installierte Leistung der Kochplatte sollte diese zwischen 7 und 130 J/W, bevorzugt zwischen 10 und 50 J/W betragen. Insbesondere beim Anheizen wird dadurch nur geringe Energie benötigt, um die Platte auf eine Arbeitstemperatur zu bringen. Auch hier spielt es aber eine wesentliche Rolle, daß der Kochplattenkörper selbst keine so hohe Temperatur annehmen muß, um die Wärme an das Kochgut weiterzugeben. The stored energy of the hotplate body is important for an energy-saving and quickly adjustable cooking system. In relation to the installed power of the hotplate, this should be between 7 and 130 J/W, preferably between 10 and 50 J/W. This means that only a small amount of energy is needed, especially when heating up, to bring the plate to a working temperature. Here too, however, it is important that the hotplate body itself does not have to reach such a high temperature in order to pass the heat on to the food being cooked.

Die Oberflächenbelastung, d.h. die installierte Leistung je Flächeneinheit des Kochbereiches, kann durchaus im Bereich von bisherigen Hochleistungskochplatten liegen und zwischen und 16 W/cm^ (bevorzugt 5 bis 7 W/cm^) betragen.The surface load, i.e. the installed power per unit area of the cooking area, can be in the range of previous high-performance hotplates and be between 1 and 16 W/cm^ (preferably 5 to 7 W/cm^).

Bedeutsam für das gesamte Kochsystem ist eine relativ geringe durchschnittliche Dicke des Kochplattenkörpers im Kochbereich, die zwischen 2 und 5 mm, bevorzugt ca. 3 mm betragen kann. In dieser Beziehung ist nichtoxidische Keramik, und insbesondere Siliziumnitrid, sehr bevorzugt, weil die hervorragenden mechanischen Eigenschaften dafür sorgen, daß auch bei so geringen Dicken die zu fordernden Eigenschaften bzgl. Ebenheit, Kratzfestigkeit etc. eingehalten werden. Es sind aber auch andere Materialien möglich, die aufgrund ihrer Eigenschaften die Einhaltung der zu fordernden Bedingungen für die Ebenheit ermöglichen. So könnte auch ein legierter Stahl mit einem hohen Nickelanteil, z.B. 42 % Ni, verwendetWhat is important for the entire cooking system is a relatively low average thickness of the hotplate body in the cooking area, which can be between 2 and 5 mm, preferably around 3 mm. In this respect, non-oxidic ceramics, and in particular silicon nitride, are very preferred because the excellent mechanical properties ensure that even with such low thicknesses the required properties in terms of flatness, scratch resistance, etc. are met. However, other materials are also possible which, due to their properties, enable the required conditions for flatness to be met. For example, an alloyed steel with a high nickel content, e.g. 42% Ni, could also be used.

A 31 338 - 6 - ·" "* *··'A 31 338 - 6 - ·" "* *··'

werden, der im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und 500 K eine lineare Wärme-Ausdehnungszahl unter 12 &khgr; 10"⁶[l/K], vorzugsweise 4 bis 5 &khgr; 10-⁶[l/K], hat. Ein ähnlicher Stahl mit 36 % Ni ist unter dem Handelsnamen "INVAR" bekannt.which has a linear thermal expansion coefficient of less than 12 x 10" ⁶ [l/K], preferably 4 to 5 x 10- ⁶ [l/K], in the temperature range between room temperature and 500 K. A similar steel with 36% Ni is known under the trade name "INVAR".

Der Kochplattenkörper sollte als eine an Ober- und Unterseite ebene Scheibe vorliegen, wobei an der Unterseite davon durchaus Abweichungen davon möglich sind, wie später noch beschrieben werden wird. Die Oberseite des Kochplattenkörpers sollte jedoch mindestens geschliffen sein, um die geforderte Ebenheit zu garantieren. Läppen und Polieren der Oberfläche führen zusätzlich zu einer Verbesserung der thermischen Verhältnisse. Zur Einhaltung der nötigen Kratzfestigkeit sind Härten über 1400 (HV 10 nach DIN 50133) bevorzugt.The hotplate body should be a flat disc on the top and bottom, although deviations from this are possible on the bottom, as will be described later. However, the top of the hotplate body should at least be ground to guarantee the required flatness. Lapping and polishing the surface also improve the thermal conditions. To ensure the necessary scratch resistance, hardnesses of over 1400 (HV 10 according to DIN 50133) are preferred.

Wichtig sind auch die elektrischen Eigenschaften. So wird ein spezifischer elektrischer Widerstand des Materials des Kochplattenkörpers über 1 &khgr; 10⁶, vorzugsweise über 1 &khgr; 10¹³ Ohm/cm angestrebt. Somit ist es möglich, daß die Beheizung der Kochplatte durch unmittelbar auf die Unterseite des Kochplattenkörpers aufgebrachte Beheizungen, beispielsweise Dickschichtbeheizungen, erfolgen kann. Derartige Dickschichtbeheizungen werden aus in Form einer aufgedruckten Paste erzeugten Schichten hergestellt. Es sind aber auch Dünnschichtwiderstände möglich, beispielsweise durch PVD- oder CVD-Verfahren aufgebrachte Widerstandsschichten (physikalische bzw. chemische Abscheidung im Vakuum).The electrical properties are also important. The aim is to achieve a specific electrical resistance of the material of the hotplate body of over 1 x 10 ⁶ , preferably over 1 x 10 ¹³ Ohm/cm. This makes it possible to heat the hotplate using heaters applied directly to the underside of the hotplate body, for example thick-film heaters. Thick-film heaters of this type are made from layers in the form of a printed paste. Thin-film resistors are also possible, for example resistance layers applied using PVD or CVD processes (physical or chemical deposition in a vacuum).

Ferner kann erfolgreich mit Flammspritzverfahren gearbeitet werden, die auch mit Plasma arbeiten können. Auf diese Weise könnte auch eine Zwischenschicht aus einem als Haftvermittler 0 und/oder elektrische Isolation dienenden Material, beispielsweise Aluminiumoxid (AI2O3) aufgespritzt werden. Eine elek-Furthermore, flame spraying processes can be used successfully, which can also work with plasma. In this way, an intermediate layer made of a material that serves as an adhesion promoter and/or electrical insulation, for example aluminum oxide (AI2O3), can be sprayed on. An electrical

A 31 338 - 7 - ·· ····A 31 338 - 7 - ·· ····

trische Isolation kann insbesondere wichtig sein, wenn eine elektrisch leitfähige Keramik, beispielsweise Siliziumkarbid, verwendet wird.Electrical insulation can be particularly important when an electrically conductive ceramic, such as silicon carbide, is used.

Es sind jedoch auch andere Heizungsarten möglich, beispielsweise eine angedrückte oder angeklebte Folie, wobei in allen Fällen die eigentliche Heizleiterkontur durch Ausschnitte hergestellt werden kann (beispielsweise durch Laserbearbeitung, durch Erodieren, Ätzen oder Schleifen). Dabei ist eine Herstellung bevorzugt, bei der der Kochplattenkörper an seiner Unterseite entsprechend dem Verlauf der Heizwiderstandsbahnen profiliert ist, so daß die die Abstände bildenden Bereiche erhöht liegen. Danach wird das Heizwiderstandsmaterial ganzflächig auf die Unterseite des Kochplattenkörpers aufgebracht und schließlich dieser so übergeschliffen, daß das Material an den erhöht liegenden Stellen entfernt wird.However, other types of heating are also possible, for example a pressed or glued film, whereby in all cases the actual heating conductor contour can be produced by cutouts (for example by laser processing, erosion, etching or grinding). In this case, a production method is preferred in which the hotplate body is profiled on its underside in accordance with the course of the heating resistance tracks, so that the areas forming the gaps are raised. The heating resistance material is then applied over the entire surface of the underside of the hotplate body and finally the body is ground down so that the material is removed from the raised areas.

Als Heizwiderstände eignen sich auch insbesondere solche mit PTC-Charakteristik, d.h. mit ausgeprägt positiver Temperaturcharakteristik ihres Widerstandes. Wegen der sehr massearmen und kaum wärme-querleitenden Eigenschaften des Kochplattenkörpers ist es dabei vorteilhaft, wenn die Beheizung sich abschnittsweise selbst abregein kann. Dies kann dadurch geschehen, daß der Heizwiderstand aus an ihrer Ober- und Unterseite elektrisch kontaktierten Heizwiderstandsschichten, -blöcken oder -plättchen gebildet ist, die PTC-Charakteristik haben. Sie werden also senkrecht zur Kochplattenfläche vom Strom durchflossen. Bei Erreichen der Regeltemperatur verringern sie durch Anstieg des Widerstandes ihre Leistung und halten somit die Temperatur konstant, wobei sie vorzugsweise auf eine der Maximaltemperatur der Elektro-Kochplatte entsprechende Sprungtemperatur ihres Widerstandes eingestellt sind.Heating resistors that are particularly suitable are those with PTC characteristics, i.e. with a pronounced positive temperature characteristic of their resistance. Due to the very low mass and hardly any heat-cross-conducting properties of the hotplate body, it is advantageous if the heating can regulate itself in sections. This can be done by the heating resistor being made up of heating resistor layers, blocks or plates that are electrically contacted on their top and bottom and that have PTC characteristics. Current therefore flows through them perpendicular to the hotplate surface. When the control temperature is reached, they reduce their power as the resistance increases and thus keep the temperature constant, whereby they are preferably set to a jump temperature of their resistance that corresponds to the maximum temperature of the electric hotplate.

Regelung und Steuerung einer solchen Hochleistungskochplatte kommt große Bedeutung zu. Die Steuerung kann vorzugsweise durch eine Mehrtaktschaltung, d.h. Parallel-, Einzel- und/oder Reihenschaltung mehrerer Heizwiderstandsabschnitte erfolgen, wobei es bevorzugt ist, in einem Schaltbereich kleinerer Leistung eine Impulssteuerung zusätzlich vorzusehen, d.h. eine Taktsteuerung mit unterschiedlichen relativen Einschaltdauern.The regulation and control of such a high-performance hotplate is of great importance. The control can preferably be carried out by a multi-cycle circuit, i.e. parallel, individual and/or series connection of several heating resistance sections, whereby it is preferable to additionally provide a pulse control in a switching range of lower power, i.e. a cycle control with different relative duty cycles.

Wegen der vorher schon geschilderten Gegebenheiten sollte die Regelung nicht über die gesamte Kochfläche summierend, sondern einzelne Bereich selektiv erfassend ausgebildet sein.Due to the circumstances already described, the control should not be designed to apply to the entire cooking surface, but rather to selectively cover individual areas.

So kann beispielsweise eine Flächenüberwachung mit NTC-Charakteristik der Temperaturbegrenzungs-Sensoren eingesetzt werden, z.B. eine Sensorschicht mit Durchschlagscharakteristik. Bei entsprechend schnell zugreifender Regelung könnte dabei der Heizleiter selbst eine der Kontaktschichten der Sensorschicht bilden.For example, surface monitoring with NTC characteristics of the temperature limit sensors can be used, e.g. a sensor layer with breakdown characteristics. With a correspondingly fast control system, the heating conductor itself could form one of the contact layers of the sensor layer.

Aufgrund der geringen Wärntedurchgangswiderstände erlaubt eine Messung der Temperatur der Kochplatte einen unmittelbaren und 0 unverzögerten Rückschluß auf die Temperatur des Kochgutes. Es ist damit eine neuartige Steuerung des Kochvorganges durchführbar. So kann beispielsweise schon beim Ankochen eine kurzzeitige Abschaltung oder Reduzierung der Heizleistung erfolgen, wobei dann aus der Charakteristik der dann gemessenen Unstetigkeit im Temperaturverlauf auf den Grad der Ankopplung und andere Kriterien geschlossen werden kann, anhand derer dann der weitere Kochvorgang geregelt oder gesteuert wird. Eine solche "Kontrollabschaltung" kann dann auch noch im weiteren Verlauf des Kochvorganges mehrfach durchgeführt werden um den jeweiligen Zustand und Verlauf des Kochvorganges zu ermitteln.Due to the low thermal resistance, measuring the temperature of the hotplate allows an immediate and instantaneous conclusion to be drawn about the temperature of the food being cooked. This makes it possible to implement a new type of control of the cooking process. For example, the heating power can be switched off or reduced for a short time while the food is just starting to boil, and the degree of coupling and other criteria can then be determined from the characteristics of the discontinuity in the temperature curve measured, which can then be used to regulate or control the further cooking process. Such a "control switch-off" can then be carried out several times during the further course of the cooking process in order to determine the current state and course of the cooking process.

A 31 338A31 338

Der Einbau der Kochplatte in eine Kochmulde, einen Kochherd und insbesondere eine dazugehörende Einbauplatte erfolgt vorzugsweise dadurch, daß der Kochplattenkörper selbsttragend in eine Ausnehmung einer Einbauplatte eingesetzt wird, z.B. die Öffnung einer Hartglas- oder Glaskeramikplatte oder auch in eine Edel- bzw. emaillierte Stahlplatte. Auch andere Werkstoffe, z.B. Naturstein- oder Kunststeinplatten sind geeignet. Ferner sind auch temperaturbeständige Kunststoff- oder kunststoffgebundene Platten, insbesondere mit hohen anorganischem Füllstoffanteil, einsetzbar, z.B. ein unter dem Handelsnamen "SILGRANIT" bisher für Spülbecken verwendeter Werkstoff (Fa. BLANCO, Oberderdingen).The installation of the hotplate in a hob, a cooker and in particular an associated built-in plate is preferably carried out by inserting the hotplate body in a self-supporting manner into a recess in a built-in plate, e.g. the opening of a tempered glass or glass ceramic plate or also in a stainless or enameled steel plate. Other materials, e.g. natural stone or artificial stone plates are also suitable. Furthermore, temperature-resistant plastic or plastic-bonded plates, in particular with a high inorganic filler content, can also be used, e.g. a material previously used for sinks under the trade name "SILGRANIT" (BLANCO, Oberderdingen).

Da es für den Gebrauch der Kochplatte sinnvoll ist, sie nahezu ebenengleich mit der sie umgebenden Einbauplatte einzubauen und da auch Verspannungen von dem Kochplattenkörper ferngehalten werden sollten, ist es sinnvoll, sie mit einem wärmebeständigen Kleber einzukleben. Dabei sollte sie jedoch geringfügig über der Oberfläche der Einbauplatte vorstehen, um sicherzustellen, daß ein darauf stehendes Kochgefäß auf der Kochfläche und nicht auf der Einbauplatte aufsteht.Since it is sensible for the use of the hotplate to be installed almost flush with the surrounding built-in plate and since tensions should also be kept away from the hotplate body, it is sensible to glue it in place with a heat-resistant adhesive. However, it should protrude slightly above the surface of the built-in plate to ensure that a cooking vessel standing on it rests on the cooking surface and not on the built-in plate.

Bei der Einklebung ist ein kritischer Punkt die Wärmebeständigkeit des Klebers. Hier hilft die relativ geringe Querleitung des Kochplattenkorpers und seine geringe Dicke mit, die Temperaturen an der Rand-Klebestelle gering zu halten. Es ist jedoch sinnvoll, für eine gute Wärmeableitung zur Einbauplatte oder zu anderen, darunter liegenden Medien, beispielsweise einer Mulde oder eines unteren Kochplattendeckels, zu sorgen. Es sollte also in diesem Bereich eine Wärmebrücke gebildet werden, die auch in Form eines Auflageringes für den Kochplattenkörper ausgebildet sein kann.When gluing, a critical point is the heat resistance of the adhesive. The relatively low transverse conduction of the hotplate body and its small thickness help to keep the temperatures at the edge of the adhesive low. However, it is advisable to ensure good heat dissipation to the built-in plate or to other media underneath, for example a recess or a lower hotplate cover. A thermal bridge should therefore be formed in this area, which can also be designed in the form of a support ring for the hotplate body.

A 31 338 - 10 - ··· ··* *··*·!#&diams; «.' &idigr;A 31 338 - 10 - ··· ··* *··*·!#&diams; «.' &idgr;

Vorzugsweise hat der Kochplattenkörper im Randbereich eine trichterförmige Anschrägung und liegt in einer entsprechend ausgebildeten Öffnung der Einbauplatte. Er kann, falls notwendig, von einem Auflagering abgestützt sein, der zur Toleranzuberbruckung zwischen den zusammenwirkenden Flächen der Einbauplatte und des Kochplattenkörpers dient und somit die genaue Lage der Ebenen von Kochplatte und Einbauplatte für die Klebung vorgibt.The hotplate body preferably has a funnel-shaped bevel in the edge area and lies in a correspondingly designed opening in the built-in plate. If necessary, it can be supported by a support ring, which serves to bridge the tolerance between the interacting surfaces of the built-in plate and the hotplate body and thus specifies the exact position of the planes of the hotplate and built-in plate for the bonding.

Die Heizung kann mit einer Wärmedämmschicht unterlegt sein, wobei jedoch diese allenfalls eine Stützfunktion hat. Im wesentlichen ist die Einbauplatte vorteilhaft selbsttragend.The heater can be underlaid with a thermal insulation layer, although this only serves a supporting function. Essentially, the installation plate is advantageously self-supporting.

Da die Kochplatte aufgrund ihrer vergleichsweise niedrigen Oberflachentemperaturen und, im Gegensatz zu Strahlungsheizkörpern, nicht vorhandenen sichtbaren Eigenstrahlung ihren Beheizungszustand nicht selbst anzeigt, ist es sinnvoll, dafür besondere Mittel vorzusehen. So könnte beispielsweise im die Elektrokochplatte umgebenden Bereich der Einbauplatte eine im Betrieb beleuchtete Zone, z.B. eine umlaufende Ringzone vorgesehen sein. Sie könnte durch Ausnehmung im Dekor einer Hartglas-Einbauplatte gebildet sein und auch Lichtleiterelemente, wie einen glasartigen Ring, enthalten. Auch ist eine mittels Dickschichttechnik bedruckte Folie denkbar, die elektrolumineszente Eigenschaften hat.Since the hotplate does not indicate its heating status due to its comparatively low surface temperatures and, unlike radiant heaters, the absence of visible radiation, it is sensible to provide special means for this. For example, in the area of the built-in plate surrounding the electric hotplate, a zone that is illuminated during operation, e.g. a surrounding ring zone, could be provided. It could be formed by a recess in the decor of a tempered glass built-in plate and also contain light guide elements, such as a glass-like ring. A film printed using thick-film technology that has electroluminescent properties is also conceivable.

Durch die Erfindung wird ein Kochsystem geschaffen, das mit extrem guten Wirkungsgraden arbeiten kann. Dies ist ein Ergebnis der sehr guten thermischen Ankopplung des Kochgefäßes und seines Inhaltes an die Beheizung mit geringen Temperaturdifferenzen zwischen diesen und der Tatsache, daß diese Beheizungsart sehr masse- und speicherarm ist. Dies wirkt 0 sich besonders in den Ankochwirkungsgraden aus, die bei derThe invention creates a cooking system that can work with extremely good efficiency. This is a result of the very good thermal coupling of the cooking vessel and its contents to the heating with small temperature differences between them and the fact that this type of heating has very little mass and storage. This has a particular effect on the boiling efficiency, which is achieved with the

A 31 338 - 11 - ··· ·· ·A 31 338 - 11 - ··· ·· ·

herkömmlichen, aus Gußeisen bestehenden Kontakt-Kochplatte bei 60%, bei Glaskeramikstrahlungs-Kochsystemen bei 70%, bei Induktionskochstellen mit ihren hohen Anforderungen an Technik und Kochgefäße bei 80% liegen. Mit dem Kochsystem nach der Erfindung sind aber Ankochwirkungsgrade um 90% erreichbar. Ein weiterer großer Vorteil sind die geringen maximalen Temperaturen an Kochplatte und Beheizung, die nur wenig über den Temperaturen des Kochgutes liegen. Beim Kochen wasserhaltiger Speisen liegen sie also nicht viel über 100⁰C, während sie auch zum Braten oder Frittieren in siedendem Öl normalerweise nicht über 35O⁰C kommen.For conventional contact hotplates made of cast iron, the efficiency is 60%, for glass ceramic radiation cooking systems, it is 70%, and for induction hobs, with their high demands on technology and cooking vessels, it is 80%. However, with the cooking system according to the invention, boiling efficiencies of around 90% can be achieved. Another great advantage is the low maximum temperatures on the hotplate and heating, which are only slightly higher than the temperature of the food being cooked. When cooking food that contains water, they are therefore not much above 100 ⁰ C, while they do not normally exceed 35O ⁰ C when frying or deep-frying in boiling oil.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen 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 Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features emerge not only from the claims but also from the description and the drawings, whereby the individual features can be implemented individually or in combination in the form of sub-combinations in an embodiment of the invention and in other fields and can represent advantageous and protectable embodiments for which protection is claimed here. The division of the application into individual sections and subheadings does not limit the general validity of the statements made under these sections.

KURZBESCHREXBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawings and is explained in more detail below. In the drawings:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer in eineFig. 1 is a schematic side view of a

Einbauplatte eingebauten Elektrokochplatte,Built-in electric hob,

A 31 338 - 12 - ·&idigr;· ··* *··*·!·· ··* &idigr;A 31 338 - 12 - ·&idigr;· ··* *··*·!·· ··* &idigr;

Fig. 2 eine schematische Ansicht ihrer Beheizung undFig. 2 a schematic view of their heating and

ihre Temperaturfühler,their temperature sensors,

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild,Fig. 3 is a schematic diagram,

Fig. 4 eine Detail-Unteransicht eines anderen Beheizungs- und Sensorschemas,Fig. 4 a detailed bottom view of another heating and sensor scheme,

Fig. 5 schematische (und stark überhöhte) DarstellungFig. 5 schematic (and greatly exaggerated) representation

einer Elektrokochplatte und eines Kochgefäßes im vertikalen Schnitt,an electric hotplate and a cooking vessel in vertical section,

Fig. 6 ein stark vergrößerter schematischer Schnitt eines Kochplattenkörpers mit Beheizung,Fig. 6 a greatly enlarged schematic section of a hotplate body with heating,

Fig. 7 einen Schnitt durch einen KochplattenkörperFig. 7 a section through a hotplate body

und seine Beheizung,and its heating,

Fig. 8 eine entsprechende schematische DarstellungFig. 8 a corresponding schematic representation

von Kochplattenkörperbeheizung und -regelung,of hotplate body heating and control,

Fig. 9 bis 17,Fig. 9 to 17,

19 u. 2 0 verschiedene Einbaualternativen der Kochplatte19 and 2 0 different installation options for the hob

in einer Einbauplatte im vertikalen Detailschnitt, in a mounting plate in vertical detail section,

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht eines in Fig. 17 gezeigten Einbauringes,Fig. 18 is a perspective view of a mounting ring shown in Fig. 17,

Fig. 21 u.22 je eine in eine Einbauplatte eingebauteFig. 21 and 22 each one built into a mounting plate

Kochmulde mit Einbauplatte und je zwei Elektrokochp latten ,Hob with built-in plate and two electric hotplates each,

Fig. 23 eine schematische Darstellung des Temperatur-Verlaufes an einer Kochplatte bei einerFig. 23 a schematic representation of the temperature curve on a hotplate at a

A 31 338 - 13 - ··· ·· ·· ·A 31 338 - 13 - ··· ·· ·· ·

besonderen Regelungs- bzw. Temperaturüberwa chungs funkt ion,special control or temperature monitoring function,

Fig. 24 schematische Ansichten der bis 29: Beheizung, undFig. 24 schematic views of to 29: heating, and

Fig. 3 0 ein stark vergrößertes Detail des Kochplattenkörpers und seiner Beheizung.Fig. 3 0 a greatly enlarged detail of the hotplate body and its heating.

BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRÜNGSBEISPIELSDESCRIPTION OF THE EMBODIMENT

Fig. 1 zeigt ein Kochsystem mit einer Elektrokochplatte 11, von denen eine oder mehrere in eine Einbauplatte 12 eines Elektroherdes, einer Elektrokochmulde o. dgl. eingebaut sind. Diese kann wiederum in eine Arbeitsplatte 13 (Figuren 21, 22) eines Küchenmöbels o. dgl. eingesetzt sein.Fig. 1 shows a cooking system with an electric hotplate 11, of which one or more are built into a built-in plate 12 of an electric stove, an electric hob or the like. This can in turn be inserted into a worktop 13 (Figures 21, 22) of a kitchen unit or the like.

Wesentlicher Bestandteil der Elektrokochplatte ist ein Kochplattenkörper 14. Er besteht aus einer meist kreisförmigen (Fig. 2) Scheibe aus nichtoxydischer Keramik, vorzugsweise aus gesintertem Siliziumnitrid (SI3N4). Andere Werkstoffe sind möglich, sofern die vorstehend und teilweise auch im folgenden näher erläuterten mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften eingehalten werden können. Die Dicke der Platte sollte eine Dicke zwischen 2 mm und 4 mm betragen.The main component of the electric hotplate is a hotplate body 14. It consists of a mostly circular (Fig. 2) disk made of non-oxide ceramic, preferably sintered silicon nitride (SI3N4). Other materials are possible, provided that the mechanical, thermal and electrical properties explained above and in some cases also below can be maintained. The thickness of the plate should be between 2 mm and 4 mm.

Am Außenrand 15 ist der scheibenförmige Kochplattenkörper konisch ausgebildet, und zwar sich nach unten verjüngend. Dieser konische Außenrand 15 ist passend zu einem entsprechenden konischen Öffnungsrand 16 der Einbauplatte 12 gestaltet. Die Einzelheiten des Einbaus werden später anhand der Figuren 9 bis 16 näher erläutert.The disk-shaped hotplate body is conical on the outer edge 15, tapering downwards. This conical outer edge 15 is designed to match a corresponding conical opening edge 16 of the installation plate 12. The details of the installation will be explained in more detail later using Figures 9 to 16.

An der Unterseite des Kochplattenkorpers ist eine Heizung 17 in Form elektrischer Widerstands-Heizelemente angeordnet, die anhand der Figuren 2 bis 8 noch erläutert wird. Sie ist von einer Wärmedämmung 18, z.B. aus einer "Tablette" aus leicht verpreßtem pyrogenen Kieselsäure-Aerogel, unterlegt, die in einer aus Blech bestehenden Trägerschale 19 liegt. Sie wird anhand der Figuren 15 und 16 noch beschrieben. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist sie zweiteilig aus einem umlaufenden Ring 20 und einem unteren Bodenabschnitt 21 gebildet. Die Trägerschale 19 trägt nur die Wärmedämmung, da der Kochplattenkörper 14 selbsttragend in die Einbauplatte eingesetzt ist.A heater 17 in the form of electrical resistance heating elements is arranged on the underside of the hotplate body, which will be explained with reference to Figures 2 to 8. It is underlaid by a thermal insulation 18, e.g. made of a "tablet" made of slightly compressed pyrogenic silica aerogel, which lies in a carrier shell 19 made of sheet metal. It will be described with reference to Figures 15 and 16. In the embodiment in Figure 1, it is made of two parts, consisting of a circumferential ring 20 and a lower base section 21. The carrier shell 19 only carries the thermal insulation, since the hotplate body 14 is inserted into the built-in plate in a self-supporting manner.

Der von der Heizung 17 beheizte Koch- oder Arbeitsbereich 22 des Kochplattenkorpers 14 reicht bis auf einen eine thermisehe Isolierstrecke bildenden Abstand an den Außenrand 15 heran. Im überwiegenden Teil dieses Bereiches, vorzugsweise über die gesamte obere Kochfläche 23 der Elektrokochplatte ist der Kochplattenkörper extrem eben. Sowohl in der Makrowie in der Mikro-Unebenheit, d.h. in der großräumigen Welligkeit und in der Rauhigkeit, weicht die Oberfläche 23 nicht mehr als 0,1 mm, vorzugsweise sogar nicht mehr als 0,05 mm, von einer idealen Ebene ab. Zu diesem Zweck ist die Oberfläche des Kochplattenkorpers eben geschliffen oder auf andere Weise oberflächenbearbeitet.The cooking or working area 22 of the hotplate body 14, heated by the heater 17, extends to the outer edge 15 up to a distance that forms a thermal insulation distance. In the majority of this area, preferably over the entire upper cooking surface 23 of the electric hotplate, the hotplate body is extremely flat. In both macro and micro unevenness, i.e. in the large-scale waviness and roughness, the surface 23 does not deviate from an ideal plane by more than 0.1 mm, preferably even by more than 0.05 mm. For this purpose, the surface of the hotplate body is ground flat or surface-treated in another way.

Die gleichen Voraussetzungen gelten für die untere Fläche 24 eines daraufstehenden Kochgefäßes 25, so daß der natürlich stets vorhandene Mikrospalt 26 zwischen den Flächen 23 und sich im Bereich zwischen 0 mm und höchstens 0,2 mm bewegt. Vor allem wird aber diese Ebenheitsbedingung nicht nur bei Raumtemperatur, sondern in einem Bereich zwischen dieser und ca. 500 K, vorzugsweise sogar bis 600 K, eingehalten, so daßThe same conditions apply to the lower surface 24 of a cooking vessel 25 standing on it, so that the naturally always present micro gap 26 between the surfaces 23 and 24 is in the range between 0 mm and a maximum of 0.2 mm. Above all, however, this flatness condition is not only met at room temperature, but in a range between this and approx. 500 K, preferably even up to 600 K, so that

• ··

A 31 338A31 338

im gesamten Arbeits-Temperaturbereich der Kochplatte diese minimale Spaltdicke gilt.This minimum gap thickness applies across the entire working temperature range of the hotplate.

Bei bisherigen Kochplatten und den darauf verwendeten Kochgeschirren wurden diese Werte bei weitem überschritten. Vor allem änderte sich die Makrogestalt der Kochfläche im Arbeitstemperaturbereich durch unterschiedliche Wärmedehnungen, und zwar auch abhängig von den Bedingungen der Wärmezufuhr und -abnähme, d.h. der Kühlung der Oberfläche. Da trotz des Versuches, im kalten Zustand ebene Kochflächen zu schaffen, dies nicht eingehalten werden konnte und sich auch im Betrieb dauernd änderte, wurden selbst aufgrund bestehender Normen die unteren Flächen der Kochgefäße bewußt konkav ausgeführt, damit wenigstens am Außenrand dieser Spalt kleiner wurde und das Kochgefäß auf der Kochplatte nicht "kippeln" konnte.Previous hotplates and the cookware used on them exceeded these values by far. Above all, the macro-shape of the cooking surface changed in the working temperature range due to different thermal expansions, and also depending on the conditions of heat supply and removal, i.e. the cooling of the surface. Since, despite attempts to create flat cooking surfaces when cold, this could not be maintained and also changed constantly during operation, even based on existing standards, the lower surfaces of the cooking vessels were deliberately made concave so that at least on the outer edge this gap was smaller and the cooking vessel could not "tip over" on the hotplate.

Durch die Einhaltung der extremen Ebenheit und Anpassung an die zugehörige Fläche 24 des Kochgefäßes werden die Temperaturunterschiede zwischen der in direktem Wärmekontakt mit der unteren Fläche 27 des Kochplattenkörpers stehenden Heizung und dem Inneren des Kochgefäßes und damit dem Kochgut sehr 0 gering. Sie betragen nur wenige K. Dieser gesamte Temperaturunterschied, der folgende Übergangs- bzw, Durchgangswerte beinhaltet: Wärmeübergangheizung/Kochplattenkörper, Wärmeleitung im Kochplattenkörper, Wärmedurchgang durch den Mikrospalt 26 sowie Wärmeleitung im Kochtopfboden, kann unter 50 K, vorzugsweise unter 30 K liegen und unterscheidet sich damit um eine Größenordnung von den Werten bisheriger Kochplatten. Diese geringen Temperaturdifferenzen tragen auch dazu bei, daß die sie bewirkenden Bedingungen, d.h. Ebenheit unter allen Temperaturbedingungen etc. dauerhaft eingehalten 0 werden. Es wäre auch möglich, durch eine der Temperaturschichtung entgegenwirkende Materialbeeinflussung und/oder unterschiedliche Werkstoffschichtung eine "Anti-Bimetall-By maintaining the extreme flatness and adaptation to the corresponding surface 24 of the cooking vessel, the temperature differences between the heater, which is in direct thermal contact with the lower surface 27 of the hotplate body, and the interior of the cooking vessel and thus the food being cooked, are very small. They amount to only a few K. This total temperature difference, which includes the following transition or passage values: heat transfer heater/hotplate body, heat conduction in the hotplate body, heat passage through the micro gap 26 and heat conduction in the bottom of the cooking pot, can be below 50 K, preferably below 30 K and thus differs by an order of magnitude from the values of previous hotplates. These small temperature differences also contribute to the conditions that cause them, i.e. flatness under all temperature conditions, etc., being permanently maintained. It would also be possible to create an "anti-bimetal" by influencing the material to counteract the temperature stratification and/or by using different material layers.

A 31 338 - 16 - ··· " ·· ···· ··A 31 338 - 16 - ··· " ·· ···· ··

Wirkung" im Kochplattenkörper und/oder im Kochgefäßboden zu schaffen, indem die wärmeren Flächen geringer wärmedehnend ausgeführt werden.effect" in the hotplate body and/or in the base of the cooking vessel by making the warmer surfaces less thermally expansive.

Das Kochgefäß 25 ist in Fig. 1 in der üblichen Größenrelation gezeigt, d.h. entsprechend bisherigen Empfehlungen in der Größe der unteren Fläche 24 etwas größer als der Außendurchmesser des Kochplattenkörpers. Die untere Fläche des Kochtopfbodens steht daher nach oben etwas über die obere Fläche 28 der Einbauplatte über. Dieser Überstand der Kochfläche 23 über die Einbauplatte sollte zwar möglichst gering sein, beispielsweise in der Größenordnung von 0,5 mm bis 1 mm, jedoch sollte dieser Wert mit Sicherheit eingehalten sein, damit nicht der Mikrospalt 26 durch ein Aufstehen des Kochgefäßes auf der Einbauplatte unzulässig vergrößert wird.The cooking vessel 25 is shown in Fig. 1 in the usual size ratio, i.e. in accordance with previous recommendations, the size of the lower surface 24 is slightly larger than the outer diameter of the hotplate body. The lower surface of the cooking vessel base therefore protrudes slightly above the upper surface 28 of the built-in plate. This protrusion of the cooking surface 23 over the built-in plate should be as small as possible, for example in the order of 0.5 mm to 1 mm, but this value should be adhered to with certainty so that the micro gap 26 is not unduly enlarged by the cooking vessel standing up on the built-in plate.

Aufgrund der extrem guten Wärmeübertragung und der Ebenheit ist es allerdings kaum nötig, daß das Kochgefäß seitlich über die Kochfläche übersteht. Es ist sogar vorteilhaft, wenn das Kochgefäß im Durchmesser etwas kleiner ist als die Kochfläche (in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet), weil dadurch das Kochgefäß keine Wärmebrücke zwischen der beheizten Fläche (Kochbereich 22) und dem Außenrand 15 des Kochplattenkörpers 14 bildet.Due to the extremely good heat transfer and the flatness, it is hardly necessary for the cooking vessel to protrude laterally over the cooking surface. It is even advantageous if the cooking vessel is slightly smaller in diameter than the cooking surface (indicated by a dot-dash line in Fig. 1), because this means that the cooking vessel does not form a thermal bridge between the heated surface (cooking area 22) and the outer edge 15 of the hotplate body 14.

Der Kochplattenkörper besteht überwiegend aus Siliziumnitrid (S13N4), das jedoch durch gewollte Zusätze oder auch durch ungewollte Verunreinigungen unterschiedliche Eigenschaften haben kann. Während das Material in reiner Form hellgrau bis gelblich weiß ist, kann es in weniger reiner Form auch recht dunkel erscheinen. Vorzugsweise kann es aber auch durch entsprechende Farbadditive in unterschiedlichen Farben, 0 beispielsweise grün oder rotbraun, eingefärbt werden. DiesThe hotplate body is mainly made of silicon nitride (S13N4), which can, however, have different properties due to intentional additives or even undesirable impurities. While the material is light gray to yellowish white in its pure form, it can also appear quite dark in a less pure form. Preferably, however, it can also be colored in different colors, e.g. green or reddish brown, using appropriate color additives. This

A 31 338 - 17 -A 31 338 - 17 -

erhöht die Attraktivität in einem so sehr vom Design bestimmten Gebiet wie dem des Küchenbaus.increases the attractiveness in an area as design-driven as kitchen construction.

Das Siliziumnitrid kann Additive enthalten, die der Platte besondere mechanische, thermische, elektrische und/oder 5 optische Eigenschaften verleihen. Wenn die Additive geringe optische Wirkung haben sollen, können sie einzeln oder aus einer Kombination von mindestens zwei der folgenden Substanzen bestehen: Yttriumoxid und andere Oxide der Seltenen Erden, Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, CaI-ciumoxid einzeln oder als Verbindung untereinander.The silicon nitride may contain additives which give the plate special mechanical, thermal, electrical and/or optical properties. If the additives are to have a low optical effect, they may consist of at least two of the following substances, individually or in combination: yttrium oxide and other rare earth oxides, aluminium nitride, aluminium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, individually or in combination with one another.

Besonders vorteilhaft für das Gesamtbild der Kochplatte ist die Möglichkeit, den Kochplattenkörper farbig zu gestalten. Wenn einer Siliziumnitrid-Keramik als Additiv Siliziumcarbid in einem Gewichtsanteil von 2 % bis 50 % hinzugefügt wird, kann man Grüntöne erzeugen; Titannitrid und/oder Titancarbid und/oder Titancarbonnitrid in einem Gewichtsanteil von 2 % bis 30 % ergibt Braun/Goldtöne; Zirkonnitrid in einem Gewichtsanteil von 1 % bis 10 % Gelbtöne, während silizidbildende Übergangsmetalle (z.B. Fe, Cr, Ni, Mo, W, Co) einzeln oder in Verbindung oder Gemischen in einem Gewichtsanteil von 0,2 % bis 20 % Schwarztöne erzeugt. Kombinationen der Additive können zur Erzeugung von Zwischentönen (Farbstufen) eingesetzt werden. Ein hochreines Siliziumnitrid ist hellgrau bis gelblich weiß.The possibility of coloring the body of the hotplate is particularly advantageous for the overall appearance of the hotplate. If silicon carbide is added as an additive to a silicon nitride ceramic in a weight proportion of 2% to 50%, green tones can be created; titanium nitride and/or titanium carbide and/or titanium carbonitride in a weight proportion of 2% to 30% produces brown/gold tones; zirconium nitride in a weight proportion of 1% to 10% produces yellow tones, while silicide-forming transition metals (e.g. Fe, Cr, Ni, Mo, W, Co) individually or in combination or mixtures in a weight proportion of 0.2% to 20% produce black tones. Combinations of the additives can be used to create intermediate tones (color levels). A high-purity silicon nitride is light gray to yellowish white.

Die Platte wird durch Sintern hergestellt und an ihrer Bodenfläche eben geschliffen und/oder durch andere Feinbearbeitungsverfahren wie Läppen o. dgl. auf die nötige Oberflächenbeschaffenheit gebracht.The plate is manufactured by sintering and its bottom surface is ground flat and/or brought to the required surface finish by other finishing processes such as lapping or similar.

Bezüglich der technischen Eigenschaften sollten folgende 0 Charakteristika beachtet werden:Regarding the technical properties, the following 0 characteristics should be taken into account:

A 31 338 - 18 -A 31 338 - 18 -

Die Wärmeleitfähigkeit des Kochplattenmaterials sollte zwischen 5 und 40, vorzugsweise zwischen 8 und 20 W/mK betragen. Da die Mikro-Ebenheit sich durch Verkratzung etc. zu Ungunsten der Wärmeübertragung verändern könnte, sollte die Oberfläche des Kochplattenkörpers möglichst kratzfest sein. Dazu sollte die Härte über 1400 (HV 10 nach DIN 50133) betragen. Zur Mikro-Ebenheit ist zu bemerken, daß sich die für die Funktion wesentlichen Werte auf Durchschnitts-Rauhigkeitswerte beziehen. Einzelne tiefere Riefen beeinträchtigen jedenfalls die Wärmeübertragung viel weniger als viele weniger tiefe Vertiefungen oder gar ein hochstehender Grat. Insofern ist für das Kochplattenmaterial auch wichtig, daß es eine geringere Duktilität hat als Metalle es üblicherweise haben, weil dadurch bei einem Kratzer eine Gratbildung entfällt.The thermal conductivity of the hotplate material should be between 5 and 40, preferably between 8 and 20 W/mK. Since the micro-flatness could change due to scratches etc. to the detriment of heat transfer, the surface of the hotplate body should be as scratch-resistant as possible. The hardness should be over 1400 (HV 10 according to DIN 50133). Regarding micro-flatness, it should be noted that the values that are essential for the function refer to average roughness values. Individual deeper grooves in any case affect heat transfer much less than many less deep depressions or even a raised ridge. In this respect, it is also important for the hotplate material that it has less ductility than metals usually have, because this means that ridges are not formed in the event of a scratch.

Der spezifische elektrische Widerstand des Materials des Kochplattenkörpers sollte über 1 &khgr; 10⁶, vorzugsweise über ca. 1 &khgr; 10-¹·³ Ohm/cm betragen. Dieser Wert, der außer von dem Grundmaterial auch von Beimengungen beeinflußt wird, sollte so hoch liegen, damit die Heizung unmittelbar auf die untere Fläche 27 des Kochplattenkörpers 14 aufgebracht werden kann, ohne daß eine Isolierschicht zwischenzuschalten ist. Dies ist aber ebenfalls möglich, beispielsweise durch Flammspritzen von Aluminiumoxid auf die Unterseite. Bei entsprechend geringer Schichtdicke ist die Beeinträchtigung des Wärmedurchganges gering. Außerdem kann diese Schicht als Haftvermittler für die Anbringung der Heizung dienen.The specific electrical resistance of the material of the hotplate body should be over 1 x 10 ⁶ , preferably over approximately 1 x 10- ¹ · ³ Ohm/cm. This value, which is influenced by the base material as well as by additives, should be high enough so that the heater can be applied directly to the lower surface 27 of the hotplate body 14 without an insulating layer being interposed. This is also possible, for example by flame spraying aluminum oxide onto the underside. If the layer is sufficiently thin, the impairment of heat transfer is minimal. This layer can also serve as an adhesion promoter for attaching the heater.

Die Wärmeausdehnungszahl des Kochplattenmaterials sollte zwischen 2 und 6 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁶ [l/K] betragen.The thermal expansion coefficient of the hotplate material should be between 2 and 6 x &Igr;&Ogr;" ⁶ [l/K].

A 31 338 - 19 -A 31 338 - 19 -

Außer den reinen Materialeigenschaften spielen auch Charakteristika eine große Rolle, die sich aus der Kombination von Materialwerten und entsprechenden Abmessungen bzw. Leistungswerten ergeben. Wichtig ist die Wäritiedurchgangszahl in der Kochplatte (unter Ausklammerung der Wärmeübergangs-Widerstände an beiden Seitenflächen des Kochplattenkörpers). Sie ergibt sich aus dem Verhältnis der Wärmeleitfähigkeit (Lamda) zur durchschnittlichen Kochplattenkörperdicke (d) im Kochbereich. Hier ist ein Wert unter 20.000 W/m²K günstig, damit die die Wärme zum Kochplattenrand hin ableitende Wärmeleitung in der Kochplatte begrenzt bleibt, während durch die geringe Dicke des Kochplattenkörpers der Wärmedurchgang in Hauptwärmeflußrichtung, d.h. zwischen den beiden Flächen 24 und 27 ausreichend hoch ist.In addition to the pure material properties, characteristics that result from the combination of material values and corresponding dimensions or performance values also play a major role. The heat transfer coefficient in the hotplate is important (excluding the heat transfer resistances on both side surfaces of the hotplate body). This results from the ratio of the thermal conductivity (lamda) to the average thickness of the hotplate body (d) in the cooking area. Here, a value of less than 20,000 W/m ² K is favorable so that the heat conduction in the hotplate that dissipates the heat towards the edge of the hotplate remains limited, while the low thickness of the hotplate body ensures that the heat transfer in the main heat flow direction, i.e. between the two surfaces 24 and 27, is sufficiently high.

Bei der Bemessung der installierten Leistung der Heizung ist folgendes zu berücksichtigen:When determining the installed capacity of the heating system, the following must be taken into account:

Die Speicherenergie des Kochplattenkörpers sollte sehr gering sein. Sie liegt zwischen 7 und 130 J/W, bevorzugt bei 10 bis 50 J/W. Dies garantiert schnelle Aufheizung und gute Anheiz-Wirkungsgrade bei erhaltenen Regelmöglichkeiten. Die Oberflächenbelastung kann der üblicher Kochplatten entsprechend und zwischen 4 und 16 W/cm² (5 bis 7 W/cm²) betragen.The storage energy of the hotplate body should be very low. It is between 7 and 130 J/W, preferably between 10 and 50 J/W. This guarantees rapid heating and good heating efficiency while retaining control options. The surface load can be the same as for conventional hotplates and be between 4 and 16 W/cm ² (5 to 7 W/cm ² ).

Figur 2 zeigt eine Ansicht des Kochplattenkörpers 14 von unten. Man erkennt in dünnen Bahnen mehrwindig spiralförmig aufgebrachte Heizleiterbahnen 29 mit Anschlußflächen 30, an denen beispielsweise durch mechanische Kontaktierung, Schweißen (z.B. mittels Ultraschall) oder Lötung Anschlußdrähte angebracht sein können. Die Heizleiterbahnen 31, 32, 33, die in jeweils drei zueinander parallelen Bahnen sechs bis sieben 0 Spiralwindungen machen, liegen so eng, daß selbst bei Einschaltung nur einer oder einige dieser Bahnen eine gleich-Figure 2 shows a view of the hotplate body 14 from below. One can see heating conductor tracks 29, which are applied in thin, multi-turn spirals, with connection surfaces 30, to which connecting wires can be attached, for example by mechanical contact, welding (e.g. using ultrasound) or soldering. The heating conductor tracks 31, 32, 33, which make six to seven 0 spiral turns in three parallel tracks, are so close together that even when switched on, only one or some of these tracks have an equal

A 31 338 - 20 -A 31 338 - 20 -

mäßige Beheizung möglich ist. Sie sind in Form von Dickschichtwiderständen direkt auf die Unterseite des Kochplattenkörpers aufgebracht, indem das entsprechende Muster mit einer Dickschichtpaste aufgedruckt wird und dann durch Wärmebehandlung der Heizleiter verfestigt wird. Aufgrund der Anschlüsse ist die in Fig. 3 gezeigte Schaltung möglich, bei der die einzelnen Heizleiterabschnitte 31, 32, 33 in einer ansich bekannten Sieben-Takt-Schaltung, z.B. mit einem Nockenschalter 34 oder auch elektronisch in einzelnen Schaltkombinationen geschaltet werden können, um zwischen einer höchsten Leistungsstufe (alle drei Heizleiter parallel) bis zu einer kleinsten Heizstufe (alle Heizleiter in Reihe) in den unterschiedlichen Kombinationen von Parallel-, Einzel- und Reihenschaltung sechs verschiedene Leistungsstufen hervorzubringen. In der untersten Leistungsstufe (Heizleiter 31 bis 33 in Reihe) kann zusätzlich über einen Vorsatzschalter 35 ein taktendes Leistungssteuergerät eingeschaltet werden, das noch geringere Leistungen durch unterschiedliche relative Einschaltdauern der taktenden Leistungszufuhr ermöglicht. Wird eine Vollwellen-Impulspaketstreuerung verwendet, kann die Heizung aus einem einzigen Widerstand bestehen.moderate heating is possible. They are applied in the form of thick-film resistors directly to the underside of the hotplate body by printing the corresponding pattern with a thick-film paste and then hardening the heating conductors by heat treatment. The connections make the circuit shown in Fig. 3 possible, in which the individual heating conductor sections 31, 32, 33 can be switched in a known seven-cycle circuit, e.g. with a cam switch 34 or electronically in individual switching combinations, in order to produce six different power levels between a highest power level (all three heating conductors in parallel) and a lowest heating level (all heating conductors in series) in the different combinations of parallel, single and series connection. In the lowest power level (heating conductors 31 to 33 in series), a clocking power control device can also be switched on via an additional switch 35, which enables even lower power levels through different relative duty cycles of the clocking power supply. If full-wave pulse packet scattering is used, the heating can consist of a single resistor.

Fig. 1 zeigt am Rand des Kochplattenkörpers Temperatursensoren 37, die in gleicher Weise mittels Dickschichttechnik aufgedruckt sind. Sie überwachen dort den wegen des Einbaus temperaturkritischen Randbereich. Sie sollten, wie alle Temperaturüberwachungsorgane der Kochplatte, nicht summierend geschaltet sein, sondern ihre Überwacherfunktion schon dann auslösen, wenn ein einzelner von ihnen seine Abschalt-0 temperatur erreicht. Es ist daher in Fig. 3 angedeutet, daß der von Ihnen bediente Temperaturbegrenzer 37 jeweils einzeln mit ihnen in Verbindung steht und bei einem Ansprechen die gesamte Heizung abschaltet.Fig. 1 shows temperature sensors 37 on the edge of the hotplate body, which are printed on in the same way using thick-film technology. They monitor the edge area, which is temperature-critical due to the installation. Like all temperature monitoring devices on the hotplate, they should not be connected in a summing manner, but should trigger their monitoring function when one of them reaches its switch-off temperature. It is therefore indicated in Fig. 3 that the temperature limiter 37 that you operate is connected to each of them individually and switches off the entire heating system when it is triggered.

A 31 338 - 21 - 'A 31 338 - 21 - '

Fig. 4 zeigt ein anderes Heizleitermuster. Dort sind die Heizleiter 29 in Form einer runden Zick-Zack-Linie gelegt. In den nach außen offenen Bereichen zwischen den Heizleitern sind Sensorbahnen 37 angeordnet.Fig. 4 shows another heating conductor pattern. There, the heating conductors 29 are laid in the form of a round zigzag line. Sensor tracks 37 are arranged in the areas between the heating conductors that are open to the outside.

Anhand von Fig. 1 wurde beschrieben, daß bei der dort gezeigten Ausführung die Kochfläche 23 extrem eben ist. Fig. 5 zeigt, in zur Veranschaulichung starker Überhöhung, eine Ausführung, bei der die Kochfläche 23 des Kochplattenkorpers 14 in Form einer Kugelkalotte ballig (konvex) nach oben gewölbt ist. Bei einer solchen Ausführung ist es notwendig, daß die untere Fläche 24 des Kochtopfbodens 39 die entsprechende Gestalt hat, d.h. in diesem Falle in gleicher Weise konkav gewölbt ist. Auch hierfür sind die für die Ebenheit aufgestellten Voraussetzungen einzuhalten, d.h. der Mikrospalt 26 zwischen den Flächen 23 und 24 sollte im Arbeitsbereich der Kochplattentemperatur nicht über 0,1 mm ansteigen. Der Kochplattenkörper 14 kann, wie gezeigt, schwach linsenförmig, so daß er eine ebene Unterseite behält, oder auch an der Unterseite entsprechend gewölbt sein.It was described with reference to Fig. 1 that the cooking surface 23 is extremely flat in the design shown there. Fig. 5 shows, in order to illustrate the strong exaggeration, a design in which the cooking surface 23 of the hotplate body 14 is curved upwards in the form of a spherical cap in a convex manner. In such a design it is necessary that the lower surface 24 of the cooking pot base 39 has the corresponding shape, i.e. in this case is curved in the same concave manner. The requirements for flatness must also be met for this, i.e. the micro gap 26 between the surfaces 23 and 24 should not increase by more than 0.1 mm in the working range of the hotplate temperature. The hotplate body 14 can, as shown, be slightly lens-shaped, so that it retains a flat underside, or can also be curved accordingly on the underside.

Der Boden des Kochplattenkorpers kann bei der Ausführung nach Fig. 1 und 5 ebenfalls aus einer nicht oxydischen Keramik bestehen. Grundsätzlich sind hier jedoch keine Einschränkungen bzgl. der Materialwahl zu treffen, sofern die geforderten Ebenheits-Kriterien erfüllt sind.The base of the hotplate body can also be made of non-oxidic ceramic in the design according to Fig. 1 and 5. In principle, however, there are no restrictions regarding the choice of material, provided that the required flatness criteria are met.

Fig. 6 zeigt in starker Vergrößerung einen vertikalen Schnitt durch einen Kochplattenkörper 14. Bei ihm sind, ebenso wie in Fig. 5, die an den Rand 15 angrenzenden Bereiche mit einem abgeschrägten Übergang versehen, um so trotz des geringen Überstande über der Oberfläche 28 der Einbauplatte 12 ein möglichst problemloses "Überschieben" des Kochgefäßes 25 aufFig. 6 shows a highly magnified vertical section through a hotplate body 14. In this case, as in Fig. 5, the areas adjacent to the edge 15 are provided with a beveled transition in order to enable the cooking vessel 25 to be pushed over as easily as possible despite the small overhang above the surface 28 of the built-in plate 12.

% · * · * A 31 338 - 22 - % · * · * A 31 338 - 22 -

die und von der Kochfläche zu ermöglichen. Abgesehen von der Abschrägung 40 ist die Oberseite 23 der Kochfläche eben. Die Unterseite ist im wesentlichen auch eben, hat jedoch ein bei der Herstellung erzeugtes Profil 41. Es enthält vertieft das Muster der Heizungsverlegung, z.B. entsprechend dem in Fig. 2 gezeigten Muster. Zwischen diesen Vertiefungen 42 sind nach unten vorspringende Erhebungen oder Stege 43 ausgebildet.to and from the cooking surface. Apart from the bevel 40, the top 23 of the cooking surface is flat. The underside is also essentially flat, but has a profile 41 created during manufacture. It contains the pattern of the heating installation in recesses, e.g. according to the pattern shown in Fig. 2. Between these recesses 42, elevations or webs 43 projecting downwards are formed.

Zur Herstellung der Heizung 17 wird die Unterseite ganzflächig mit einem Heizleitermaterial beschichtet. Dies kann beispielsweise durch Flammspritzen bzw. Plasmaspritzen erfolgen. Mit diesem Verfahren kann man relativ kostengünstig und bei großer Materialauswahlmöglichkeit Heizwiderstandsmaterialen aufbringen. Es ist nur schwierig, beim Flammspritzen seitlich scharf begrenzte Profile herzustellen. Bei der in Fig. 6 gezeigten Herstellungsweise kann jedoch die Beschichtung ganzflächig erfolgen, wobei durch die senkrecht zur Unterseite 27 erfolgende Spritzrichtung ohnehin die horizontalen Flächen bevorzugt beschichtet werden.To produce the heater 17, the entire underside is coated with a heating conductor material. This can be done, for example, by flame spraying or plasma spraying. This process can be used to apply heating resistance materials relatively inexpensively and with a wide range of material options. It is only difficult to produce sharply defined profiles on the sides using flame spraying. However, with the production method shown in Fig. 6, the coating can be applied over the entire surface, with the horizontal surfaces being preferentially coated anyway due to the spraying direction being perpendicular to the underside 27.

Danach wird die Unterseite 27 des Kochplattenkörpers 14 übergeschliffen, und zwar soweit, daß das auf den Stegen 43 abgelagerte Heizleitermaterial abgetragen wird. Es verbleiben dann lediglich die Heizleiterbahnen 29 in den jeweiligen Vertiefungen 41 und bilden somit das gewünschte Heizleitermuster bzw. -profil.The underside 27 of the hotplate body 14 is then ground down to such an extent that the heating conductor material deposited on the webs 43 is removed. Only the heating conductor tracks 29 then remain in the respective recesses 41 and thus form the desired heating conductor pattern or profile.

Fig. 6 zeigt ferner Belüftungskanäle 110, die in der Oberfläche 23 vorgesehen sind. Sie bilden ein System von sehr schmalen Kanälen, die radial und in Umfangsrichtung verlaufen und dafür sorgen, daß die ebenen Flächen 23, 24 nicht infolge Sogwirkung so aneinander haften, daß der Topf kaum abnehmbar ist. Ein Belüftungskanalsystem kann auch in der Fläche 24, d.h. im Kochtopfboden, vorgesehen sein. Das Belüftungskanal-Fig. 6 also shows ventilation channels 110 provided in the surface 23. They form a system of very narrow channels that run radially and in the circumferential direction and ensure that the flat surfaces 23, 24 do not stick to one another due to suction so that the pot can hardly be removed. A ventilation channel system can also be provided in the surface 24, i.e. in the bottom of the cooking pot. The ventilation channel

A 31 338 - 23 -A 31 338 - 23 -

System kann auch Bohrungen oder Öffnungen enthalten, die den Kochplattenkörper 14 und/oder, wenn das aus Dichtheitsgründen möglich ist, den Kochgefäßboden ganz oder teilweise durchdringen. The system may also contain holes or openings that completely or partially penetrate the hotplate body 14 and/or, if this is possible for reasons of tightness, the cooking vessel base.

Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung die Heizung 17 eines Kochplattenkörpers 14, bei der die Heizung aus einzelnen Blöcken 29a aus einem Heizleitermaterial mit PTC-Charakteristik besteht. Ein solches Material ist beispielsweise Bariumtitanat. Die Plättchen 29a sind zwischen zwei Kontaktierungsfolien 44 eingelegt, von denen die eine sich an der Unterseite 27 des Kochplattenkörpers abstützt und die andere von der Wärmedämmung 18 angedrückt wird. Es ist auch möglich, diese Kontaktierungsfolien mit dem Kochplattenkörper und/oder den Heizleiterplättchen 29a auf andere Weise zu verbinden, beispielsweise durch wärmebeständigen und ggf. elektrisch leitenden Kleber.Fig. 7 shows a schematic representation of the heater 17 of a hotplate body 14, in which the heater consists of individual blocks 29a made of a heat conductor material with PTC characteristics. One such material is barium titanate, for example. The plates 29a are inserted between two contact foils 44, one of which is supported on the underside 27 of the hotplate body and the other is pressed against by the thermal insulation 18. It is also possible to connect these contact foils to the hotplate body and/or the heat conductor plates 29a in another way, for example using heat-resistant and possibly electrically conductive adhesive.

Aufgrund der positiven Temperaturcharakteristik des Widerstandes (PTC), die die Plättchen 29 haben, fließt dort ein leistungsentsprechender Strom von der einen zur anderen Kontaktierungsfolie 44 nur so lange, bis die für die Sprungcharakteristik des gewählten PTC-Materials typische Temperatur erreicht ist, nämlich die durch die Materialeigenschaften des PTC-Materials bestimmten Begrenzungstemperatur. Bei ihr erfolgt ein sprunghafter Anstieg des elektrischen Widerstandes. Diese Art der Beheizung hat den Vorteil, daß sie ohne jeden gesonderten Temperaturfühler oder entsprechende Begrenzungsmaßnahmen Temperaturüberschreitungen verhindert, und zwar punktuell an den Stellen, an denen eine Überhitzung auftreten würde. Sie sichern also die Kochplatte 0 nicht nur gegen generelle Überhitzung, sondern auch gegen "heiße Flecken", beispielsweise bei einem versehentlich verschoben aufgesetzten Topf.Due to the positive temperature characteristic of the resistance (PTC) that the plates 29 have, a current corresponding to the power flows from one contact foil 44 to the other only until the temperature typical for the jump characteristic of the selected PTC material is reached, namely the limit temperature determined by the material properties of the PTC material. This causes a sudden increase in the electrical resistance. This type of heating has the advantage that it prevents temperatures from being exceeded without any separate temperature sensor or corresponding limiting measures, specifically at the points where overheating would occur. They therefore protect the hotplate 0 not only against general overheating, but also against "hot spots", for example if a pot is accidentally placed on the hotplate in a displaced manner.

A 31 338 - 24 - *" " 'A 31 338 - 24 - *" " '

Fig. 8 zeigt eine Ausführung, bei der der Kochplattenkörper 14 mit einer in beliebiger Weise, beispielsweise in Dickschichttechnik nach Fig. 1, aufgebrachten Heizung 17 versehen ist. Ein Temperatursensor 37a wird dadurch erzeugt, daß die Heizleiterbahnen 29 und auch die dazwischen liegenden, sie trennenden Abschnitte mit einer bei Raumtemperatur isolierenden Sensor-Zwischenschicht 45 überdeckt sind, z.B. aus einer Glasschmelze oder einer Polyimidfolie (Kapton). Diese Materialien haben eine NTC-Charakteristik, also einen bei einer bestimmten Temperatur sprunghaft abnehmenden elektrischen Widerstand, somit eine Art "Durchbruchs-Charakteristik".Fig. 8 shows an embodiment in which the hotplate body 14 is provided with a heater 17 applied in any way, for example using thick-film technology as per Fig. 1. A temperature sensor 37a is produced by covering the heating conductor tracks 29 and the sections separating them in between with a sensor intermediate layer 45 that is insulating at room temperature, e.g. made of molten glass or a polyimide film (Kapton). These materials have an NTC characteristic, i.e. an electrical resistance that drops abruptly at a certain temperature, thus a type of "breakthrough characteristic".

Unterhalb dieser Sensor-Schicht 45 ist eine Sensor-Kontaktschicht 46, beispielsweise eine dünne Metallschicht aufgebracht .A sensor contact layer 46, for example a thin metal layer, is applied beneath this sensor layer 45.

Unabhängig von dem elektrischen Leistungsanschluß 46 der Heizung 17 und in einem anderen Stromkreis wird eine ggf. hochfrequente Sensorspannung zwischen den Heizleiterbahnen und der Sensorkontaktschicht 46 angelegt. Bei einer Überhitzung fällt der Widerstand der Sensorzwischenschicht 45 sprunghaft und durch den damit entstehenden Schluß zwischen Heizleiterbahn 29 und Kontaktschicht 37a kann ein angeschlossener Temperaturbegrenzer 38 eine Überhitzung feststellen und die Heizung abschalten. Dies muß allerdings sehr kurzfristig geschehen, da anderenfalls über mehrere "Durchbrüche" sonst ein Kurzschluß zwischen einzelnen Heizleiterbahnen entstehen könnte. Diese Forderung entfällt, wenn beide Kontaktschichten elektrisch von der Heizung 17 getrennt sind.Independently of the electrical power connection 46 of the heater 17 and in a different circuit, a possibly high-frequency sensor voltage is applied between the heating conductor tracks and the sensor contact layer 46. In the event of overheating, the resistance of the sensor intermediate layer 45 drops abruptly and the resulting short circuit between the heating conductor track 29 and the contact layer 37a allows a connected temperature limiter 38 to detect overheating and switch off the heater. However, this must be done very quickly, as otherwise a short circuit could occur between individual heating conductor tracks via several "breakthroughs". This requirement does not apply if both contact layers are electrically separated from the heater 17.

Fig. 9 zeigt ein Detail des Einbaus des Kochplattenkörpers in eine Einbauplatte 12. Es ist dort zu erkennen, daß zwischen dem trichterförmig ausgebildeten Öffnungsrand derFig. 9 shows a detail of the installation of the hotplate body in a built-in plate 12. It can be seen there that between the funnel-shaped opening edge of the

A 31 338 - 25 - *" " " *·"A 31 338 - 25 - *" " " *·"

Einbauplatte und dem entsprechend geformten Rand 15 des Kochplattenkörpers ein wärmebeständiger Kleber 47 eingebracht ist, der die Kochplatte unmittelbar in der Einbauplatte selbsttragend festlegt. Bei dem Kleber kann es sich um einen wärmebeständigen Silikonkleber handeln, der normalerweise bis zu Temperaturen von 250⁰C (300⁰C) beständig ist. Ein zylindrischer Abschnitt 48 sorgt für eine genaue Zentrierung. Bei der Einbauplatte 12 kann es sich um eine Hartglasplatte handeln. Es sind aber auch Platten aus Glaskeramik möglich, wenn dies wirtschaftlich sinnvoll ist. Auch Platten aus Natur- oder Kunststein, beispielsweise Granit, oder mit anorganischen, wärmebeständigen Füllstoffen versehene kunststoff gebundene Platten, wie "Silgranit" der Firma BLANCO, Oberderdingen, oder Edelstahl- oder emaillierte Stahlplatten sind möglich.A heat-resistant adhesive 47 is introduced between the built-in plate and the correspondingly shaped edge 15 of the hotplate body, which fixes the hotplate directly in the built-in plate in a self-supporting manner. The adhesive can be a heat-resistant silicone adhesive, which is normally resistant to temperatures of up to 250 ⁰ C (300 ⁰ C). A cylindrical section 48 ensures precise centering. The built-in plate 12 can be a hard glass plate. However, plates made of glass ceramic are also possible if this makes economic sense. Plates made of natural or artificial stone, for example granite, or plastic-bonded plates provided with inorganic, heat-resistant fillers, such as "Silgranit" from BLANCO, Oberderdingen, or stainless steel or enameled steel plates are also possible.

Da stets ein kleiner Abstand a zwischen der Kochfläche 23 und der Oberfläche 28 der Einbauplatte 12 eingehalten werden muß und infolge von Herstellungstoleranzen bei den Rändern 15 und 16, unterstützt durch die Konizität, sowie durch unterschiedliche Kleberdicken leicht Toleranzen auftreten könnten, die die Einhaltung dieses Abstands a in Frage stellen, kann gemäß Fig. 10 mit einer Lehre 49 gearbeitet werden. Diese wird in die Öffnung 50 der Einbauplatte eingeführt und faßt mit einem Flansch 51 unter diese. Die Oberfläche 52 des in die Öffnung 50 eingreifenden Abschnittes der Lehre 49 bildet somit eine von der Geometrie der Ränder 15, 16 unabhängige Bezugsfläche, auf die der Kochplattenkörper 14 aufgelegt werden kann, während er mittels des Klebers 47 eingeklebt wird.Since a small distance a must always be maintained between the cooking surface 23 and the surface 28 of the built-in plate 12 and, as a result of manufacturing tolerances on the edges 15 and 16, supported by the conicity, as well as by different adhesive thicknesses, tolerances could easily arise that call into question the maintenance of this distance a, a gauge 49 can be used as shown in Fig. 10. This is inserted into the opening 50 of the built-in plate and grips under it with a flange 51. The surface 52 of the section of the gauge 49 that engages in the opening 50 thus forms a reference surface that is independent of the geometry of the edges 15, 16 and onto which the cooking plate body 14 can be placed while it is glued in place using the adhesive 47.

Fig. 11 und 12 zeigen z.B. entsprechend Fig. 10 angefertigte Einbauvarianten mit geringerer Konizität der Ränder 15, 16Fig. 11 and 12 show, for example, installation variants made according to Fig. 10 with lower conicity of the edges 15, 16

A 31 338 - 26 - &ldquor;\ .,· ·.,*.:&ldquor;A 31 338 - 26 - &ldquor;\ .,· ·.,*.:&ldquor;

(Fig. 11) bzw. eine rein zylindrische Anordnung der Klebefuge (Fig. 12).(Fig. 11) or a purely cylindrical arrangement of the adhesive joint (Fig. 12).

Fig. 13 zeigt einen Einbauring 53 bei einem Einbau mit zylindrischen Öffnungen bzw. Rändern entsprechend Fig. 12. Der im Querschnitt Z-förmige Einbauring übernimmt die Aufgabe der Lehre 49 und stellt somit die Einhaltung des Abstandes a sicher, hat aber zusätzlich die Aufgabe, eine Wärmebrücke im Randbereich zu schaffen, so daß von der Beheizung 17 zum Rand strömende Wärme über diesen Ring abgeleitet wird, ggf. auch zu einer Trägerschale 19, wie in Fig. 1 dargestellt. Der dort gezeigte konische Einsatzring 20 könnte also hier durch den Z-Ring 53 ersetzt werden. Auf diese Weise wird die temperaturempfindliche Klebestelle 47 thermisch entlastet.Fig. 13 shows an installation ring 53 for installation with cylindrical openings or edges according to Fig. 12. The installation ring, which is Z-shaped in cross section, takes on the task of the gauge 49 and thus ensures that the distance a is maintained, but also has the task of creating a thermal bridge in the edge area so that heat flowing from the heater 17 to the edge is dissipated via this ring, possibly also to a carrier shell 19, as shown in Fig. 1. The conical insert ring 20 shown there could therefore be replaced here by the Z-ring 53. In this way, the temperature-sensitive adhesive point 47 is thermally relieved.

Fig. 14 zeigt einen Aufbau mit ziemlich hoch aufgesetzter Kochplatte. Sie hat an ihrer Oberseite eine Abrundung 40a im Randbereich und an dessen Unterseite eine winklige Randausnehmung, zwischen der und einer im übrigen zylindrischen Öffnung 50 der Einbauplatte eine winklige Kleberschicht eingebracht ist.Fig. 14 shows a structure with a cooking plate placed quite high. It has a rounded edge 40a on its top side and an angled edge recess on its underside, between which and an otherwise cylindrical opening 50 in the built-in plate an angled adhesive layer is inserted.

Fig. 15 zeigt einen Einbau mit konischen Rändern 15, 16, bei der die Trägerschale 19 aus einem Stück gefertigt ist und an ihrer oberen Randkante eine trichterförmige Aufweitung 54 aufweist, die zu dem trichterförmigen Rand 16 der Einbauplatte 12 paßt.Fig. 15 shows an installation with conical edges 15, 16, in which the carrier shell 19 is made from one piece and has a funnel-shaped widening 54 on its upper edge, which fits the funnel-shaped edge 16 of the installation plate 12.

Die dreieckige Ausnehmung 68 zwischen dem Randbereich der Unterseite 27 des Kochplattenkörpers und der RandaufWeitung 54 kann bereits bei der Herstellung der Kochplatte mit einem Silikonkleber oder einem anderen Kitt o. dgl. gefüllt werden. Damit ist die Trägerschale 29 mit dem Kochplattenkörper 14 verbunden und die dazwischen eingelegte oder angebrachteThe triangular recess 68 between the edge area of the underside 27 of the hotplate body and the edge widening 54 can be filled with a silicone adhesive or another putty or the like during the manufacture of the hotplate. The carrier shell 29 is thus connected to the hotplate body 14 and the

A 31 338 - 27 - ·" ·»" *&diams;«*«··A 31 338 - 27 - ·" ·»" *&diams;«*«··

Heizung 17 sowie ein ggf. angebrachter Temperatursensor und die Wärmedämmung 18 sind in ihren richtigen Positionen zueinander festgelegt. Eine so entstandene "Einzelkochplatte" kann dann mittels einer Silikonkleberschicht 47 in die Öffnung 50 der Einbauplatte 50 eingesetzt werden. Eine andere Möglichkeit, eine "Einzelkochplatte" zu schaffen, die nachträglich in eine Einbauplatte 12 eingesetzt wird, ist in Fig. 16 dargestellt. Dort ist der Kochplattenkörper 14 im unteren Randbereich mittels einer Metall-Keramik-Verbindung 55 mit einem nach außen ragenden Flansch 54a der Trägerschale 19 verbunden. Es entsteht so ebenfalls eine handhabbare und handelsfähige Kochplatteneinheit, die wiederum mittels einer Kleberschicht 47 in die trichterförmige Öffnung der Einbauplatte eingesetzt werden kann.Heating 17 and a temperature sensor (if fitted) and the thermal insulation 18 are fixed in their correct positions relative to one another. A "single hotplate" created in this way can then be inserted into the opening 50 of the built-in plate 50 using a silicone adhesive layer 47. Another option for creating a "single hotplate" that is subsequently inserted into a built-in plate 12 is shown in Fig. 16. There, the hotplate body 14 is connected in the lower edge area to an outwardly projecting flange 54a of the carrier shell 19 using a metal-ceramic connection 55. This also creates a manageable and marketable hotplate unit, which in turn can be inserted into the funnel-shaped opening of the built-in plate using an adhesive layer 47.

Zu den Figuren 14 bis 16 ist zu bemerken, daß sie eine überbrückung eines relativ großen seitlichen Spaltes zwischen der Einbauplatte und dem Kochplattenkörper ermöglichen. Dies kann notwendig sein, da beispielsweise bei der Herstellung der Einbauplatte aus Hartglas dieses in ungehärtetem Zustand bearbeitet werden muß. Während des Härtevorganges ist ein die Maßhaltigkeit beeinträchtigender Verzug unvermeidbar. Um diese Toleranzen zu überbrücken, muß ein relativ großer von dem Kleber 47 überbrückter Abstand vorgesehen werden. Bei den Ausführungen nach Fig. 15 und 16 sind die entsprechenden Silikonfugen sichtbar, während sie vorteilhaft bei der Ausführung nach Fig. 14 abgedeckt und optisch nicht mehr störend sind.It should be noted with regard to Figures 14 to 16 that they enable a relatively large lateral gap to be bridged between the built-in plate and the hotplate body. This may be necessary because, for example, when manufacturing the built-in plate from tempered glass, the glass must be processed in an unhardened state. During the hardening process, distortion that affects the dimensional accuracy is unavoidable. In order to bridge these tolerances, a relatively large gap must be bridged by the adhesive 47. In the versions according to Figures 15 and 16, the corresponding silicone joints are visible, while in the version according to Figure 14 they are advantageously covered and are no longer visually disturbing.

Figuren 17 und 18 zeigen eine kleberfreie Einbauvariante, bei der der mit einer oberen umlaufenden Randausnehmung 57 0 versehene Kochplattenkörper 14 von einem Einbauring 20 getragen wird. Dieser besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Ringabschnitt 58 (siehe auch Fig. 18) , derFigures 17 and 18 show an adhesive-free installation variant in which the hotplate body 14, which is provided with an upper peripheral edge recess 57 0, is supported by an installation ring 20. This consists of an essentially cylindrical ring section 58 (see also Fig. 18) which

A 31 338 - 28 - " **" " 'A 31 338 - 28 - " **" " '

mittels widerhakenartigen, als teilweise ausgestanzte Lappen 59 aus seiner Oberfläche heraus abgebogenen Halteelementen sich einerseits an der Unterseite der Einbauplatte 12 festhält und andererseits mittels eines durch Punktschweißung 60 mit ihm verbundenen Auflagering 71 auf der Oberfläche 28 der Einbauplatte sich abstützt. Wie in Fig. 18 schematisch angedeutet ist, sind aus dem Ringabschnitt 58 mehrere Haltelaschen 59 für jede der mehreren am Umfang verteilten Halteelementgruppen ausgestanzt, und zwar mit sehr geringem Unterschied in der axialen Höhe, so daß Toleranzen oder bewußte Unterschiede in der Dicke der Einbauplatte 12 berücksichtigt werden können. Aus dem vorbereiteten Einbauring werden dann entweder nur die Laschen herausgebogen, die für die jeweilige Einbauplattendicke passen, oder zum Toleranzausgleich würden alle Laschen ausgebogen werden und nur diejenigen einrasten, die beim Hineindrücken des Ringes 20 von oben in Einrastposition kommen.by means of barb-like retaining elements bent out of its surface as partially punched-out tabs 59, it is held on the one hand to the underside of the installation plate 12 and on the other hand is supported on the surface 28 of the installation plate by means of a support ring 71 connected to it by spot welding 60. As is schematically indicated in Fig. 18, several retaining tabs 59 are punched out of the ring section 58 for each of the several groups of retaining elements distributed around the circumference, with very little difference in the axial height, so that tolerances or deliberate differences in the thickness of the installation plate 12 can be taken into account. From the prepared installation ring, either only the tabs are bent out that fit the respective installation plate thickness, or to compensate for tolerances, all tabs would be bent out and only those that come into the locking position when the ring 20 is pressed in from above would snap into place.

Außer den nach außen abgebogenen Halteelementen 59 sind ebenso hergestellte Halteelemente 61 nach innen gerichtet, die unter den sich unterhalb der Randausnehmung 57 bildenden Flansch 62 greifen und diesen nach oben gegen eine nach unten gerichtete Abbiegung des Auflageringes 71 drücken. An dieser Abbiegung kann ebenfalls ein widerhakenartiges Halteelement 63 nach innen abgebogen sein und sich im Bereich der Randausnehmung 57 zur klapperfreien Festlegung des Kochplattenkörpers 14 an diesem verkrallen.In addition to the holding elements 59 bent outwards, holding elements 61 are also manufactured that are directed inwards, which grip under the flange 62 that forms below the edge recess 57 and press it upwards against a downward bend in the support ring 71. At this bend, a barb-like holding element 63 can also be bent inwards and can claw itself onto the hotplate body 14 in the area of the edge recess 57 in order to secure it without rattling.

Fig. 19 zeigt einen Einbauring 20, der sich ebenfalls mit Halteelementen 59 der in Fig. 17 und 18 gezeigten Art an der Unterseite der Einbauplatte 12 festhält. Der Auflagering 71 0 ist einstückig mit dem Ringabschnitt 58 aus Blech hergestellt. Die Festlegung des Kochplattenkörpers 14 erfolgt durch in dem Ringabschnitt 58 vorgesehene Ausprägungen 58,Fig. 19 shows a mounting ring 20, which is also held in place by means of retaining elements 59 of the type shown in Fig. 17 and 18 on the underside of the mounting plate 12. The support ring 710 is made of sheet metal in one piece with the ring section 58. The hotplate body 14 is fixed in place by means of recesses 58 provided in the ring section 58.

A 31 338 - 29 -A 31 338 - 29 -

die in Vertiefungen 64, beispielsweise eine Ringnut, am Außenumfang des Kochplattenkörpers eingreifen.which engage in recesses 64, for example an annular groove, on the outer circumference of the hotplate body.

Die Ausführung nach Fig. 20 ist mit einem Ring 20 versehen, der dem nach Fig. 19 entspricht, bis auf die Tatsache, daß statt der Ausprägung 65 ein von oben nach unten widerhakenartig gerichtetes Halteelement 66 in die Randausnehmung 64 des Kochplattenkörpers eingreift. Bei Fig. 19 und 20 kann also der Kochplattenkörper aufgrund der elastischen Eigenschaften des Blechringes 20 in den Ring eingeschnappt werden. Dabei kann vorgesehen sein, daß dieses Einschnappen nur möglich ist, solange der Ring 20 noch nicht in die Öffnung 50 der Einbauplatte 20 eingebaut ist, so daß der Kochplattenkörper 14 im in die Einbauplatte eingebauten Zustand gegen versehentliches Herausdrücken gesichert ist.The design according to Fig. 20 is provided with a ring 20 which corresponds to that according to Fig. 19, except for the fact that instead of the protrusion 65, a holding element 66 directed from top to bottom in the form of a barb engages in the edge recess 64 of the hotplate body. In Fig. 19 and 20, the hotplate body can therefore be snapped into the ring due to the elastic properties of the sheet metal ring 20. It can be provided that this snapping is only possible as long as the ring 20 has not yet been installed in the opening 50 of the installation plate 20, so that the hotplate body 14 is secured against being accidentally pushed out when installed in the installation plate.

Fig. 21 zeigt eine Kochmulde 70, die in einem flachschalenförmigen Blechgehäuse 72 eine Einbauplatte 12 mit mehreren, meist vier, darin eingebauten Elektrokochplatten 11 enthält. Die Kochmulde ist in eine Arbeitsplatte 13 eingebaut. In ihr ist eine Bedieneinrichtung 73 vorgesehen, die mit Berührungs- bzw. Annäherungsschaltern 74 (Touch-Control) arbeitet, die durch die Einbauplatte 12 hindurch betätigbar sind.Fig. 21 shows a hob 70 which contains a built-in plate 12 with several, usually four, electric hotplates 11 built into it in a flat-shell-shaped sheet metal housing 72. The hob is built into a worktop 13. It contains a control device 73 which works with touch or proximity switches 74 (touch control) which can be operated through the built-in plate 12.

Aufgrund der Tatsache, daß die Einbauplatte aus einem transparenten Material, beispielsweise Hartglas oder Glaskeramik besteht, jedoch im Gegensatz zu Strahlungsheizungen thermisch nur gering belastet ist, ist es möglich, ein an der Unterseite der Einbauplatte vorgesehenes Dekor 75 in Form von einer oder mehrerer Schichten herzustellen, die nicht so hohen thermischen Anforderungen entsprechen müssen und auch nach der Glasherstellung noch angebracht werden können. Es 0 ist daher vorgesehen, das Dekor durch ein Druckverfahren, beispielsweise durch Siebdruck auf die Unterseite der Einbau-Due to the fact that the built-in plate is made of a transparent material, such as tempered glass or glass ceramic, but is only subject to low thermal stress in contrast to radiant heating, it is possible to produce a decoration 75 on the underside of the built-in plate in the form of one or more layers, which do not have to meet such high thermal requirements and can also be applied after the glass has been manufactured. It is therefore intended to apply the decoration to the underside of the built-in plate using a printing process, such as screen printing.

platte aufzubringen. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, das Dekor 75 mittels individueller Bild- und/oder Textverarbeitung z.B. durch Computer-Grafik zu erstellen, so daß es sowohl in der Form als auch in der Farbgestaltung individuellen Kundenwünschen angepaßt werden kann. Dies kann einerseits dazu benutzt werden, innerhalb einer Modellreihe verschiedene Varianten farblicher oder gestalterischer Art auswählbar zu machen oder auch tatsächlich gänzlich und kundeneigene Entwürfe zu verarbeiten oder das Dekor dem jeweiligen Küchenmöbeldesign anzupassen.plate. This makes it possible to create the decor 75 using individual image and/or text processing, e.g. using computer graphics, so that it can be adapted to individual customer wishes in terms of both shape and color. On the one hand, this can be used to make different color or design variants selectable within a model series or to actually process the customer's own designs entirely or to adapt the decor to the respective kitchen furniture design.

Außer einer Aufbringung im Druckverfahren kann das Dekor auch auf einer Folie enthalten sein, die an der Unterseite der Einbauplatte angedrückt und/oder von dieser gehalten wird.In addition to being applied using a printing process, the decoration can also be included on a film that is pressed onto and/or held in place by the underside of the installation plate.

Figur 22 zeigt eine Ausführung, die der nach Figur 21 entspricht, wobei jedoch in dem Dekor 75, das fest an der Einbauplatte 75 vorgesehen ist, ein Fenster 76 ausgebildet ist, unter dem ein Bild- oder Texträger 77 angeordnet ist.Figure 22 shows an embodiment which corresponds to that of Figure 21, but in which a window 76 is formed in the decoration 75, which is provided fixedly on the mounting plate 75, under which a picture or text carrier 77 is arranged.

Während es auch bei der Ausführung nach Fig. 21 möglich ist, im Rahmen des individuell gestalteten Dekors Textinformationen anzubringen, beispielsweise in Form besonders beliebter Rezepte, kann durch den Bild- oder Textträger 77 diese Information auch auswechselbar bzw. weiterschaltbar gemacht werden. In Fig. 22 ist ein System mit zwei Aufwickelrollen 78 für eine Folie 79 vorgesehen, die ggf. von unten durch eine Lampe 80 zu beleuchten ist. Durch manuelle und/oder programmgesteuerte oder automatische Weiterschaltung kann jeweils ein bestimmter Abschnitt der Folie unter das Fenster gebracht werden, so daß beispielsweise aufgrund einer Eingabe über das Bedienfeld 73 jeweils ein bestimmtes Rezept oder ein Abschnitt aus einem Kochbuch in dem Fenster erscheint.While it is also possible in the embodiment according to Fig. 21 to add text information as part of the individually designed decoration, for example in the form of particularly popular recipes, this information can also be made interchangeable or switchable using the image or text carrier 77. In Fig. 22, a system with two winding rollers 78 is provided for a film 79, which can be illuminated from below by a lamp 80 if necessary. By manual and/or program-controlled or automatic switching, a specific section of the film can be brought under the window, so that, for example, a specific recipe or a section from a cookbook appears in the window based on an input via the control panel 73.

A 31 338 — 31 — «·*·■ ·····» ···A 31 338 — 31 — «·*·■ ·····» ···

Der Bild- oder Texträger kann auch mittels eines Projektionsgerätes arbeiten oder auch andere Mittel zur Sichtbarmachung benutzen, beispielsweise Bildschirme. Da bei moderneren Kochgeräten ohnehin in die Bedieneinrichtung eine elektronische Datenverarbeitung integriert ist, könnte diese auch zur Steuerung einer solchen Anzeige eingesetzt werden, indem beispielsweise in Abhängigkeit von einem bestimmten Kochprogramm die entsprechenden Rezepte sichtbar gemacht werden oder umgekehrt, bei Einstellung eines bestimmten Rezeptes gleichzeitig der Ablauf des Kochprogrammes vorgegeben oder vorgeschlagen wird. Selbst' eine Menuesteuerung des Kochvorganges über diese Anzeige wäre möglich. Es wird also eine Anzeigemöglichkeit geschaffen, die durch die Einbauplatte hindurch die Sichtbarmachung unterschiedlichster optischer Elemente ermöglicht, beginnend von rein dekorativen Elementen über begleitende Informationen bis zu unmittelbaren Steuerungsinformationen zur aktiven Beeinflussung des Kochvorganges. Es könnten beispielsweise auch Informationen über den jeweiligen Kochzustand, Temperaturen etc. dort mit eingeblendet werden.The image or text carrier can also work using a projection device or use other means of visualization, such as screens. Since electronic data processing is already integrated into the control device in modern cooking appliances, this could also be used to control such a display, for example by making the corresponding recipes visible depending on a certain cooking program or, conversely, by simultaneously specifying or suggesting the sequence of the cooking program when a certain recipe is set. Even menu control of the cooking process via this display would be possible. This creates a display option that enables the visualization of a wide variety of optical elements through the installation plate, starting with purely decorative elements and accompanying information through to direct control information for actively influencing the cooking process. For example, information about the current cooking status, temperatures, etc. could also be displayed there.

In Fig. 21 ist noch dargestellt, daß bei einer der Kochplatten 11 eine Zustandsanzeige 81 vorgesehen ist. Sie enthält im Dekor 75 einen ringförmigen transparenten oder unterbrochenen Bereich 82, der die Kochplatte 11 umgibt. Darunter ist ein zylindrischer Ring aus Glas oder glasartigem Material, wie Plexiglas angeordnet, der einen Lichtleiter 83 bildet. Er wird im Bereich von ein oder mehreren Ausschnitten von Lampen 84 beleuchtet und verteilt dieses Licht über den gesamten Umfang, so daß bei Einschaltung der Lampen 84 von der Oberseite der Einbauplatte her ein Leuchtring um die 0 Kochplatte herum zu erkennen ist. Die Lampen werden eingeschaltet, wenn die Kochplatte in Betrieb gesetzt wird und die Ausschaltung erfolgt sinnvollerweise erst nach Abkühlung der Kochplatte. Damit wird einerseits eine Zustands- aber auchIn Fig. 21 it is also shown that a status indicator 81 is provided for one of the hotplates 11. It contains a ring-shaped transparent or interrupted area 82 in the decoration 75, which surrounds the hotplate 11. Beneath this is a cylindrical ring made of glass or glass-like material, such as Plexiglas, which forms a light guide 83. It is illuminated in the area of one or more cutouts by lamps 84 and distributes this light over the entire circumference, so that when the lamps 84 are switched on, a light ring can be seen around the hotplate from the top of the built-in plate. The lamps are switched on when the hotplate is put into operation and are only switched off after the hotplate has cooled down. This provides both a status indicator and a

A 31 338 - 32 - *. *" 'A 31 338 - 32 - *. *" '

Heißanzeige geschaffen. Durch verschiedene Farben können auch unterschiedliche Temperatur- oder Leistungsstufen angezeigt werden. Auch eine abschnittsweise Beleuchtung, beispielsweise in Form mehrerer zuschaltbarer Sektoren, können unterschiedliehe Zustände signalisieren.Hot indicator created. Different colors can also be used to indicate different temperatures or power levels. Sectional lighting, for example in the form of several switchable sectors, can also signal different states.

Es ist auch möglich, mit anderen Formen von Lichtleitern oder auch mit direkter Beleuchtung zu arbeiten, beispielsweise mit einer ringförmigen Glimmlampe.It is also possible to work with other forms of light guides or with direct lighting, for example with a ring-shaped glow lamp.

Eine bevorzugte Möglichkeit der Steuerung der Leistung der Elektrokochplatte wurde bereits anhand von Figur 3 erläutert. Dort wurde eine taktweise Regelung nur in einem unteren Leistungsbereich vorgesehen. Eine Regelung der Gesamtenergie mittels Taktung ist bei der Erfindung deswegen problematisch, weil durch die sehr geringe Wärmekapazität und das entsprechend schnelle Ansprechen die Leistungsimpulse in sehr kurzer Folge geschaltet werden müßten, was wegen der sogenannten "Knackrate" sowohl von Netzbetreiberseite als auch wegen der elektromagnetischen Verträglichkeit (Funkstörungen) unzulässig sein könnte. Es ist daher eine ansich bekannte Leistungssteuerung mit Vollwellen-Impulspaketen bevorzugt. Dabei werden jeweils einzelne oder mehrere Voll- oder Halbwellen des Wechselstromes, jeweils im Nulldurchgang geschaltet, mit entsprechenden Unterbrechungen dazwischen so zusammengestellt, daß ein symmetrisches Impulspaket entsteht. So könnte beispielsweise ein aus drei Vollwellen bestehendes "Paket", das dementsprechend bei 50 Hz eine Dauer von 0,06 Sekunden hat, entweder jeweils nur eine positive und negative Halbwelle oder deren je zwei haben, so daß eine Regelung mit dem Faktor 1, 2/3 und 1/3 entsteht, ohne daß irgendwelche Netz- oder funkstörenden Einflüsse entstehen. Normalerweise sind diese Impulspakete wesentlich länger und haben daher noch größere Variationsmöglichkeiten. Sie können auch selbstA preferred way of controlling the power of the electric hotplate has already been explained using Figure 3. There, a clocked control was only provided in a lower power range. Controlling the total energy by means of clocking is problematic with the invention because the very low heat capacity and the correspondingly fast response mean that the power pulses would have to be switched in very short succession, which could be unacceptable both from the network operator's side due to the so-called "crack rate" and due to electromagnetic compatibility (radio interference). A power control with full-wave pulse packets, which is known per se, is therefore preferred. In this case, individual or several full or half waves of the alternating current, each switched at zero crossing, with appropriate interruptions in between, are put together in such a way that a symmetrical pulse packet is created. For example, a "packet" consisting of three full waves, which accordingly has a duration of 0.06 seconds at 50 Hz, could have either just one positive and negative half-wave or two of each, so that a regulation with a factor of 1, 2/3 and 1/3 is created without any network or radio interference. Normally, these pulse packets are much longer and therefore have even greater variation options. You can also

A 31 338 - 33 -A 31 338 - 33 -

wiederum getaktet werden, so daß sich weitere Möglichkeiten ergeben. Einzelheiten dieser Art der Steuerung und die ebenfalls bekannten elektronischen Mittel zu ihrer Durchführung sind in der DE-A-42 08 252 sowie in den parallelen EP-A-561 206 und US-A-5 488 214 beschrieben, auf die zum Zwecke der Offenbarung hier ausdrücklich Bezug genommen wird.be clocked again, so that further possibilities arise. Details of this type of control and the also known electronic means for its implementation are described in DE-A-42 08 252 and in the parallel EP-A-561 206 and US-A-5 488 214, to which express reference is made here for the purpose of disclosure.

Fig. 23 zeigt eine Möglichkeit der Regelung bzw. Steuerungsbeeinflussung, die dadurch ermöglicht wird, daß die Ankopplung des Kochgutes und des Kochgefäßes an die Heizung und damit auch an die Temperatursensorik der Elektrokochplatte bei der Erfindung extrem gut ist. Fig. 23 zeigt ein Diagramm der Temperatur in Kelvin über der Zeit in Sekunden. Schon während der Anheizphase 85 kann durch eine kurzfristige Abschaltung der Leistung über einen Zeitraum t_a ein Maß für die jeweilige Güte der Ankopplung ermittelt werden, die außer der für die Kochplatte festliegenden Werte auch durch die Güte des Kochgeschirrs und die Wärmeabnahme durch das Kochgut bestimmt ist. Dieser Wert 86 ist also ein Temperaturabfall, der an einem in der Kochplatte enthaltenen Sensor gemessen wird, ggf. auch an der Beheizung selbst. Er entsteht dadurch, daß während des relativ kurzen Zeitraums t_a, der nur wenige Sekunden betragen muß, die gesamte Kochplatte einschließlich des Sensors auf die jeweilige Topfguttemperatur heruntergekühlt wird. Wenn dann weiterbeheizt wird, kann die Abschalt bzw. Abregelung bei einem Temperaturwert erfolgen, der um den Wert 86a über der Soll-Temperatur 87, auf die das Kochgut aufgeheizt werden soll, liegt. Dabei ist der Wert 86a von dem Wert 86 abhängig oder diesem gleich. Die Abhängigkeit kann durch entsprechende Versuche jeweils für unterschiedliehe Ankopplungsverhaltnxsse der bestimmten Kochplatte etc. ermittelt werden.Fig. 23 shows one possibility of regulating or influencing the control which is made possible by the fact that the coupling of the food and the cooking vessel to the heater and thus also to the temperature sensor of the electric hotplate is extremely good in the invention. Fig. 23 shows a diagram of the temperature in Kelvin over time in seconds. Even during the heating-up phase 85, by briefly switching off the power for a period of time t _a , a measure of the respective quality of the coupling can be determined which, in addition to the values fixed for the hotplate, is also determined by the quality of the cookware and the heat loss from the food. This value 86 is therefore a drop in temperature which is measured by a sensor contained in the hotplate, and possibly also by the heater itself. It arises because during the relatively short period of time t _a , which only has to be a few seconds, the entire hotplate, including the sensor, is cooled down to the respective pot temperature. If heating is continued, the switch-off or reduction can take place at a temperature value that is 86a above the target temperature 87 to which the food is to be heated. The value 86a is dependent on the value 86 or is equal to it. The dependency can be determined by appropriate tests for different coupling conditions of the specific hotplate, etc.

Auch nach dem Ausschalten bei Erreichen der Soll-Temperatur am Ausschaltpunkt 88 sinkt die gemessene Temperatur wieder auf einen Wert ab, der der Soll-Temperatur, d.h. der Kochguttemperatur, weitgehend entspricht. Auch beim Weiterkochen kann dann mit dem Differenzwert 86a gearbeitet werden, indem die Temperatur nur so hoch getrieben wird, bis diese Differenz wieder erreicht ist.Even after switching off when the target temperature is reached at the switch-off point 88, the measured temperature drops again to a value that largely corresponds to the target temperature, i.e. the temperature of the food being cooked. When cooking continues, the difference value 86a can then be used by only increasing the temperature until this difference is reached again.

Es läßt sich aber auch aufgrund dieser Werte dann ein für den Kochzustand typischer Leistungswert ermitteln, mit dem weiter gesteuert werden kann. So braucht beispielsweise beim Weiterkochen die Leistungszufuhr nicht größer zu sein, als beispielsweise das 1,1-fache der Verlustleistung durch Abstrahlung oder Konvektion vom Kochgefäß etc.However, these values can also be used to determine a power value that is typical for the cooking state, which can then be used for further control. For example, when continuing to cook, the power supply does not need to be greater than, for example, 1.1 times the power loss due to radiation or convection from the cooking vessel, etc.

Die Erfindung ermöglicht es also aufgrund des extrem guten und schnellen Zugriffes, die Temperaturfühler an der Elektrokochplatte zu einem direkten Rückschluß auf die Kochguttemperatur zu verwenden.Due to the extremely good and fast access, the invention makes it possible to use the temperature sensors on the electric hotplate to directly determine the temperature of the food being cooked.

Fig. 24 zeigt die Unteransicht eines Kochplattenkörpers 14 mit seiner Beheizung 17. Die Beheizung ist in Dickschichttechnik ausgeführt. Die Heizleiterbahnen 29 werden also in Form einer die entsprechenden Widerstandsmaterialien enthaltenden Paste aufgedruckt und anschließend durch Nachbehandlung, z.B. Wärmebehandlung, verfestigt. Es sind jedoch auch die anderen beschriebenen Herstellungstechniken für die Heizleiterbahnen möglich.Fig. 24 shows the bottom view of a hotplate body 14 with its heating 17. The heating is carried out using thick-film technology. The heating conductor tracks 29 are therefore printed in the form of a paste containing the corresponding resistance materials and then solidified by post-treatment, e.g. heat treatment. However, the other manufacturing techniques described for the heating conductor tracks are also possible.

In Fig. 24 ist eine durchgehende Heizleiterbahn 29 vom äußeren Anschluß 30 zu dem im Zentrum liegenden Anschluß vorhanden. Sie verläuft in Form einer Spirale, die im Außenbereich relativ geringen Abstand 90 hat, während dieser Abstand zum Inneren der Spirale immer größer wird. DiesesIn Fig. 24, there is a continuous heating conductor track 29 from the outer connection 30 to the connection in the center. It runs in the form of a spiral, which has a relatively small distance 90 in the outer area, while this distance becomes increasingly larger towards the inside of the spiral. This

entspricht den Anforderungen an den Kochbetrieb, bei denen eine Leistungskonzentration im Außenbereich erwünscht ist.meets the requirements of cooking operations where power concentration in the outdoor area is desired.

Der Anschluß im Zentrum erfolgt über vier speichenartig vom Mittelanschluß 3 0 ausgehende Anschlußbahnen 95, die die innere Spiralwindung und teilweise auch die daran anschließende kontaktieren. In der gezeichneten Form ohne die Trennstelle 102 würde also die innere Spiralwindung kurzgeschlossen und damit außer Funktion sein. Durch Auftrennen dieser Anschlußbahnen 95 mittels eines Lasers aufgrund einer Widerstandsmessung der jeweiligen Beheizung können fünf verschiedene Konfigurationen der wirksamen Leiterbahnlänge geschaffen werden. Eine zusätzliche Möglichkeit der Variation der Leiterbahnlänge und damit ihres Gesamtwiderstandes bieten drei an Spiralwindungen vorgesehene Abgleichbrücken 96, die kurze Abschnitte 103 der Leiterbahn kurzschließen und ebenfalls durch Auftrennung mittels Laser außer Funktion gesetzt werden können. Beim Ausführungsbeispiel sind durch die Trennstellen 102 nur dreiviertel der inneren Spiralwindung und zwei der Abschnitte 103 außer Funktion gesetzt.The connection in the center is made via four spoke-like connecting tracks 95 that extend from the center connection 3 0 and that contact the inner spiral winding and partially also the one that follows it. In the form shown without the separation point 102, the inner spiral winding would therefore be short-circuited and thus inoperative. By separating these connecting tracks 95 using a laser based on a resistance measurement of the respective heating, five different configurations of the effective conductor track length can be created. An additional possibility of varying the conductor track length and thus its total resistance is provided by three balancing bridges 96 provided on spiral windings, which short-circuit short sections 103 of the conductor track and can also be rendered inoperative by separating them using a laser. In the example, only three quarters of the inner spiral winding and two of the sections 103 are rendered inoperative by the separation points 102.

0 Es ist damit möglich, bei einigen Aufbringungsverfahren für Heizleiterbahnen, insbesondere bei der Dickschichttechnik, unvermeidliche Abweichungen im Gesamtwiderstand der Heizung 17 zu korrigieren, und zwar in zahlreichen Stufen. Die vorgesehene Beheizung in nur einer Leiterbahn eignet sich besonders für die vorher beschriebene Vollwellen-Impulspaket-Steuerung. Temperatur-Sensoren 37 können am Umfang verteilt und im Zentrum vorgesehen sein.0 It is thus possible, in some application processes for heating conductor tracks, in particular in thick-film technology, to correct unavoidable deviations in the total resistance of the heater 17, and indeed in numerous stages. The intended heating in only one conductor track is particularly suitable for the previously described full-wave pulse packet control. Temperature sensors 37 can be distributed around the circumference and provided in the center.

Fig. 25 zeigt eine Ausführung mittels zahlreicher zueinander parallelgeschalteter spiralförmiger Heizleiterbahnen 29. Sie 0 gehen von einer äußeren ringförmigen Zuleitungsbahn 94 aus, verlaufen jeweils um etwas mehr als eine halbe SpiralwindungFig. 25 shows an embodiment using numerous spiral heating conductor tracks 29 connected in parallel. They 0 start from an outer ring-shaped supply track 94 and each run by a little more than half a spiral turn

A 31 338 - 36 -A 31 338 - 36 -

zu einer inneren Zuleitungsbahn 97, die einen Mittelsensor 37 umgibt.to an inner supply line 97 which surrounds a central sensor 37.

Um eine Verringerung der Leistungsdichte im Zentrum herbeizuführen, sind bei einigen der parallelgeschalteten Leiterbahnen Kurzschlußabschnitte 98 vorgesehen, die die widerstandswirksamen Leiterbahnlängen der entsprechenden Leiterbahnen 29 verkürzen bzw. auf einen äußeren Bereich begrenzen. Diese Kurzschlußabschnitte können durch eine andere, besser leitfähige Paste gebildet sein oder auch durch entsprechend dickeren oder mehrfachen Auftrag der Widerstandspaste oder Überdruckung der Widerstandspaste mit einer gut leitfähigen, beispielsweise Kupfer enthaltenden Paste. Überhaupt ist bei der Gestaltung der Widerstände auch eine Variation der Widerstandswirksamkeit durch Variation der Breite oder Dicke der Leiterbahnen möglich.In order to reduce the power density in the center, short-circuit sections 98 are provided for some of the parallel-connected conductor tracks, which shorten the resistance-effective conductor track lengths of the corresponding conductor tracks 29 or limit them to an outer area. These short-circuit sections can be formed by a different, more conductive paste or by applying the resistance paste thicker or multiple times or by overprinting the resistance paste with a highly conductive paste, for example one containing copper. In general, when designing the resistors, it is also possible to vary the resistance effectiveness by varying the width or thickness of the conductor tracks.

Zum Abgleich sind Abgleichbrücken 96a vorgesehen, die aus dem gut leitfähigen Material der Zuleitungsbahnen 94, 97 bestehen, und jeweils von diesen bis zu einem Heizleiterbahnabschnitt reichen, der relativ dicht an sie angrenzt. Durch die Spiralform läßt sich dies mit relativ kurzen Brücken bewerkstelligen, die dann entsprechend aufgetrennt werden können, um den Widerstand der einzelnen Hei&zgr;leiterbahnen 29 zu beeinflussen.For balancing, balancing bridges 96a are provided, which consist of the highly conductive material of the supply lines 94, 97, and each extend from these to a heating conductor section that is relatively close to them. Due to the spiral shape, this can be achieved with relatively short bridges, which can then be separated accordingly in order to influence the resistance of the individual heating conductor lines 29.

Fig. 26 zeigt eine Anordnung der Heizung 17, bei der die einzelnen Heizleiterbahnen 29 sternförmig radial von der äußeren Zuleitungsbahn 94 zur inneren, ebenfalls im wesentlichen kreisförmigen Zuleitungsbahn 97 verlaufen. Die einzelnen sternförmig verlaufenden Heizleiterbahnen, von denen beispeilsweise vierzig vorgesehen sind, sind also parallelgeschaltet, was durch entsprechend hohen Widerstand der einzelnen Heizleiterbahnen möglich ist. Es sind zwei Gruppen vonFig. 26 shows an arrangement of the heater 17 in which the individual heating conductor tracks 29 run radially in a star shape from the outer supply track 94 to the inner, also essentially circular supply track 97. The individual star-shaped heating conductor tracks, of which forty are provided, are therefore connected in parallel, which is possible due to the correspondingly high resistance of the individual heating conductor tracks. There are two groups of

• ·*·*

A 31 338 - 37 -A 31 338 - 37 -

Heizleiterbahnen vorgesehen. Während die eine Gruppe zwischen den Zuleitungsbahnen 94, 97 durchgehend ausgebildet ist, sind die dazwischenliegenden Heizleiterbahnen 29b der anderen Gruppe in ihrem widerstandswirksamen Teil auf den äußeren Umfangsabschnitt beschränkt und innen durch Kurzschlußabschnitte 98 mit der Zuleitungsbahn 97 verbunden.Heating conductor tracks are provided. While one group is continuous between the supply tracks 94, 97, the heating conductor tracks 29b in between of the other group are limited in their resistance-effective part to the outer peripheral section and are connected internally to the supply track 97 by short-circuit sections 98.

Die Sensoren liegen ebenfalls zentral und über den Außenumfang verteilt und sind mit Sensor-Anschlußbahnen 99 mit Sensor-Anschlüssen 100 verbunden, die jeweils im Bereich von Einbuchtungen der äußeren Zuleitungsbahn 94 vorgesehen sind. Es ist somit möglich, jeden Sensor 37 einzeln anzuschließen und sein Signal einzeln auszuwerten. Die Sensor-Anschlußbahnen können ebenfalls als gedruckte Leiterbahnen ausgebildet sein.The sensors are also located centrally and distributed over the outer circumference and are connected to sensor connection tracks 99 with sensor connections 100, which are each provided in the area of indentations in the outer supply track 94. It is thus possible to connect each sensor 37 individually and evaluate its signal individually. The sensor connection tracks can also be designed as printed conductor tracks.

Fig. 27 zeigt eine Ausführung, die der nach Fig. 26 in allem entspricht. Dort sind jedoch die Sensoren 37 in dem Bereich der Einbuchtungen 101 der Zuleitungsbahn 94 vorgesehen und in diesem Bereich auch an die Anschlüsse 100 angeschlossen. Die Sensor-Anschlußbahn 29 läuft um und bildet den äußeren Anschlußpol der Sensoren.Fig. 27 shows an embodiment that corresponds in all respects to that of Fig. 26. However, there the sensors 37 are provided in the area of the recesses 101 of the supply line 94 and are also connected to the connections 100 in this area. The sensor connection line 29 runs around and forms the outer connection pole of the sensors.

Fig. 28 zeigt eine Zweikreis-Ausführung einer Kochplatte. Die Anordnung der Heizleiterbahnen 29 ist, wie in Fig. 26 und 27, radial, jedoch ist zwischen den äußeren und inneren Zuleitungsbahnen 94, 97 noch ein mittlerer im wesentlichen kreisförmiger Zuleitungsstrang 93, ebenfalls als gedruckte Leiterbahn ausgebildet, vorgesehen. Diese drei Zuleitungsbahnen 93, 94, 97 sind über ihre Anschlüsse 30 einzeln anschließbar, so daß es möglich ist, die beiden sich dadurch bildenden konzentrischen Heizzonen 91, 92 gesondert zu betreiben. Es ist also möglich, nur die mittlere Hauptheizzone 91 allein einzuschalten, um ein kleineres Kochgefäß zu beheizen, oder dieseFig. 28 shows a two-circuit version of a hotplate. The arrangement of the heating conductor tracks 29 is, as in Fig. 26 and 27, radial, but between the outer and inner supply tracks 94, 97 there is also a central, essentially circular supply line 93, also designed as a printed conductor track. These three supply tracks 93, 94, 97 can be connected individually via their connections 30, so that it is possible to operate the two concentric heating zones 91, 92 that are formed separately. It is therefore possible to switch on only the central main heating zone 91 in order to heat a smaller cooking vessel, or to switch this

A 31 338A31 338

zusammen mit der äußeren Zuschaltheiz&zgr;one 92 zu betreiben, um die volle Größe der Elektrokochplatte zu beheizen und dementsprechend ein größeres Kochgefäß beheizen zu können. Die Kochplatte nach der vorliegenden Erfindung eignet sich besonders dazu, weil infolge der geringen Wärmequerleitung im Kochplattenkorper 14 die Heizzonen ohne besondere Abschottung klar begrenzt bleiben, so daß im Bereich des Zuleitungsstranges 93 sich selbst eine thermische Grenze zwischen beiden Heizzonen bildet.to operate together with the external auxiliary heating zone 92 in order to heat the full size of the electric hotplate and, accordingly, to be able to heat a larger cooking vessel. The hotplate according to the present invention is particularly suitable for this because, due to the low transverse heat conduction in the hotplate body 14, the heating zones remain clearly defined without special partitioning, so that in the area of the supply line 93, a thermal boundary is formed between the two heating zones.

Fig. 29 zeigt ebenfalls eine Zweikreis-Ausführung, bei der die Heizleiterbahnen 29 in beiden Heizzonen 91, 92 jeweils als kreisförmiger Mäander geführt sind und von dort zu mittleren Anschlüssen 30 verlaufen. Ein weiterer Anschluß ist für einen in diesem Falle streifenförmig ausgeführten Sensor 37 (vgl. auch Fig. 4) vorgesehen.Fig. 29 also shows a two-circuit design in which the heating conductor tracks 29 in both heating zones 91, 92 are each guided as a circular meander and run from there to central connections 30. A further connection is provided for a sensor 37, which in this case is designed in strip form (see also Fig. 4).

Figur 30 zeigt ein stark vergrößertes Detail des Kochplattenkörpers mit daran angebrachter Heizung, wobei insbesondere im Bereich der Heizung und ihrer Befestigung die Dickenverhältnisse stark überhöht sind, um die Darstellung übersichtlich zu machen. Die Heizung 17 besteht aus einem dünnen Band aus elektrischem Widerstandsmaterial, beispielsweise einem Flachband oder einer Folie, die auf die vorher beschriebene Weise in eine entsprechende Kontur gebracht wurde. Sie ist mit ihrer vom Kochplattenkorper 14 abgewandten Rückseite 120 mittels einer dünnen Kleberschicht 121 auf eine Isolierfolie 122 geklebt, beispielsweise eine Polyimidfolie, wie sie unter dem Handelsnamen "Kapton" bekannt ist. Die Kleberschicht kann eine wärmebeständige Kleberschicht sein. Es ist jedoch auch möglich, den Heizer auf andere Weise auf der Folie anzubringen. Er könnte beispielsweise auch auf die Folie aufgedampft oder aufgespritzt sein.Figure 30 shows a greatly enlarged detail of the hotplate body with the heater attached to it, whereby the thickness ratios are greatly exaggerated, particularly in the area of the heater and its attachment, in order to make the illustration clearer. The heater 17 consists of a thin strip of electrical resistance material, for example a flat strip or a film, which has been given a corresponding contour in the manner described above. It is glued with its rear side 120 facing away from the hotplate body 14 to an insulating film 122 using a thin adhesive layer 121, for example a polyimide film, as is known under the trade name "Kapton". The adhesive layer can be a heat-resistant adhesive layer. However, it is also possible to attach the heater to the film in another way. For example, it could also be vapor-deposited or sprayed onto the film.

A 31 338 - 39A 31 338 - 39

Danach wird die entsprechend vorbereitete Rückseite 27 des Kochplattenkörpers, z.B. durch Aufspritzen, mit einer flüssigen Kleberschicht 123 überzogen. Auch dabei handelt es sich um einen wärmebeständigen Kleber, der vorzugsweise gut wärmeleitend ist. Dies kann z.B. durch Einlagerung von Metallpartikeln geschehen. Dieser Kleber bildet eine dünne und die Wärmeübertragung zur Kochplatte hin kaum behindernde Schicht zwischen der Heizung und dem Kochplattenkörper 14 und füllt auch die Zwischenräume zwischen den Heizwiderständen isolierend aus. Bei dem Kleber ist darauf zu achten, daß er zwar wärmeübertragend, jedoch elektrisch isolierend ist.The appropriately prepared rear side 27 of the hotplate body is then covered with a liquid adhesive layer 123, e.g. by spraying. This is also a heat-resistant adhesive, which preferably conducts heat well. This can be done, for example, by incorporating metal particles. This adhesive forms a thin layer between the heater and the hotplate body 14 that hardly hinders the heat transfer to the hotplate and also fills the gaps between the heating resistors with insulation. With the adhesive, care must be taken to ensure that it is heat-transferring but electrically insulating.

Nach der Aushärtung ist die Heizung fest mit dem Kochplattenkörper verbunden und liegt unter der Klebstoffschicht und der Folienüberdeckung gut geschützt. Dadurch können sich eventueile Risse, die sich bei einem Betrieb der Keramikkochplatte nun im direkten Bereich der Heizleiter in der Klebung zwischen Leiterbahn und Keramikplatte durch die entstehende Temperaturwechselbelastung entstehen können nicht störend auswirken. Da die dickere Warmeleitkleberschicht in den Zwischenräumen der Heizwiderstände 17 keinen oder geringeren Wechselbelastungen ausgesetzt ist, bleiben diese Zonen rißfrei und erhalten die "Anpreßkraft" der Heizung und somit engste Spaltmaße im Leiterbahnenbereich.After curing, the heater is firmly connected to the hotplate body and is well protected under the adhesive layer and the foil covering. This means that any cracks that may appear in the direct area of the heating conductors in the bond between the conductor track and the ceramic plate due to the resulting thermal cycling when the ceramic hotplate is in operation do not have a disruptive effect. Since the thicker thermally conductive adhesive layer in the spaces between the heating resistors 17 is not exposed to any or only a small amount of cycling, these zones remain crack-free and maintain the "contact pressure" of the heater and thus the narrowest gaps in the conductor track area.

Die Anbringung der Heizung mittels Kleberschichten wird durch die gute Wärmeübertragung zwischen Kochplatte und Kochgefäße ermöglicht, die die Temperaturen an der Heizung niedrig hält.The installation of the heater using adhesive layers is made possible by the good heat transfer between the hotplate and the cooking vessels, which keeps the temperatures at the heater low.

Claims

Expectations

Contact heat transfer cooking system with an electric hotplate

Contact heat transfer cooking system with an electric hotplate (11) for heating cooking vessels (25) with a hotplate body (14) and a cooking surface (23) whose macro and micro unevenness, namely their deviation from an ideal plane and their roughness, in a temperature range between room temperature and approx. 500K in a predominant part of their cooking area (22) does not exceed 0.1 mm.

Contact heat transfer cooking system, containing at least one electric hotplate (11) with a hotplate body (14) and at least one cooking vessel (25), wherein the electric hotplate (11) and the cooking vessel (25) are adapted to one another in such a way that their associated surfaces (23, 24) do not exceed 0.1 mm with regard to their macro and micro distances from one another in a temperature range between room temperature and approximately 500K and in the majority of the cooking area (22).

A 31 338 Λ· ₂ ··Λ· ·*

3. Cooking system according to claim 2, characterized in that the interacting surfaces (23, 24) of the electric hotplate (11) and cooking vessel (25) form identical spherical or spherical cap surfaces in all working temperature ranges.

4. Cooking system according to claim 1, characterized in that the unevenness does not exceed 0.05 mm.

5. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the unevenness over substantially the entire cooking surface (23) is less than 0.1 mm.

6. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature range in which the unevenness is less than 0.1 mm, preferably less than 0.05 mm, extends up to 600K.

7. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the hotplate body (14) has the shape of a disk based on non-oxidic ceramic, wherein in particular the ceramic predominantly contains silicon nitride (Si ₃ N4), optionally also silicon carbide (SiC) and optionally additives which give the plate special mechanical, thermal, electrical and/or optical properties.

8. Cooking system according to claim 7, characterized in that additives with low optical effect consist individually or of a combination of at least two of the following substances: yttrium oxide and other oxides of the rare earths; aluminum nitride, aluminum oxide, magnet-

A31 338

-••3 ·*>

silicon oxide, calcium oxide individually or in combination with each other.

9. Cooking system according to claim 8, characterized in that a silicon nitride ceramic contains silicon carbide as an additive in a weight proportion of 2% to 50% in order to produce green tones; contains titanium nitride and/or titanium carbide and/or titanium carbonitride in a weight proportion of 2% to 30% in order to produce brown/gold tones; contains zirconium nitride in a weight proportion of 1% to 10% in order to produce yellow tones; contains silicide-forming transition metals (e.g. Fe ₇ Cr, Ni, Mo, W, Co) individually or in compounds or mixtures in a weight proportion of 0.2% to 20% in order to produce black tones and/or contains combinations of the additives to produce intermediate tones (color levels) and/or the silicon nitride is highly pure and thus light gray to yellowish white.

10. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transfer coefficient in the cooking plate (11), namely the ratio of the thermal conductivity (lambda) to the average cooking plate body thickness (d) in the cooking area is less than 20,000, preferably between 3,000 and 20,000, in particular between 6,000 and 12,000 W/m ² K.

11. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal conductivity of the hotplate body material is between 5 and 40, preferably 8 and 20 W/mK.

12. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal expansion coefficient (alpha) of the hotplate body material is smaller than

A 31 338 "· ··*

12 x 10" ⁶ [l/K] and preferably between 2 and 10" ^δ and 6 x 10" ⁶ [l/K].

13. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the storage energy of the hotplate body (14), based on its installed power, is between 7 and 130 J/W, preferably 10 to 50 J/W.

14. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the surface load, namely the installed power of the electric hotplate per unit area of the cooking area (22) is between 4 and 16 W/cm ² , preferably 5 to 7 W/cm ² .

15. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the average thickness (d) of the hotplate body (14) in the cooking area (22) is between 2 and 5 mm, preferably 3 mm.

16. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the hotplate body (14) is a disk that is flat on the top and bottom sides (23, 27) at least with regard to its macro-shape.

17. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the cooking surface (23) of the hotplate body (24) is ground at least in the cooking area (22).

18. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the hardness of the cooking surface (23) of the hotplate body (14) in the cooking area (22) is over 1400 (HV 10 according to DIN 50133).

A 31 338 ··· ·· *· 5··"

19. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the specific electrical resistance of the material of the hotplate body (14) is above 1 x 10 ⁶ , preferably above approximately 1 x 10 ¹³ Ohm/cm.

20. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the hotplate body (14) is heated by a heating resistor (17) applied to its underside (27), the heating resistor (17) preferably being guided in the form of conductor tracks (29) which run spirally and/or radially, in particular with reduced power density or a larger conductor track spacing (90) towards the center of the hotplate body (14), if necessary by shortening the resistance effectiveness or short-circuiting individual conductor tracks (29), if necessary to create multi-circuit hotplates, various heating zones (91, 92) are formed, in particular with a central main heating zone (91) which is always switched on and an outer switch-on heating zone (92) which can be switched on, preferably by a supply line (93) running in the border area between the heating zones (91, 92), from which spirally or radially inwards and external conductor tracks (29).

21. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the heating resistor (17) is a thick-film heating resistor formed from a printed paste.

22. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the heating resistor (17)

A 31 338 ··· ··"-"6

applied by spraying (flame and/or plasma spraying) .

23. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that an adhesion-promoting and/or electrical insulation layer, preferably made of aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), is applied between the hotplate body (14) and the heating resistor (17), in particular by spraying.

24. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the heating resistor (17) is a thin-film heating resistor.

25. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor tracks (29) of the heating resistor (17) are separated from one another by distances which are produced by laser processing, etching, eroding or grinding.

26. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the heating resistor (17) has PTC characteristics.

27. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the heating resistor (17) consists of a film pressed or glued to the underside (27) of the hotplate body (14), whereby the heating resistor (17) consisting of a thin strip is preferably applied, in particular by means of an adhesive layer (121), with its rear side (120) facing away from the hotplate body (14) to an insulating film (122), while its front side is covered with a preferably heat-conducting material that also covers the gaps

A 31 338 ■*·· 7*·*··

between the heating resistors (17) is glued to the underside (27) of the hotplate body (14) by an adhesive layer (123).

28. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the hotplate body (14) is profiled on its underside (27) in accordance with the course of the heating conductor tracks (29), the areas (43) forming the gaps projecting downwards over the underside (27) and the heating resistance material covering them on their surface after application is preferably removed by grinding.

29. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the heating resistor (17) is formed by heating resistor layers and/or plates (29a) which preferably cover only partial areas of the underside (26) of the hotplate body and are electrically contacted on their upper and lower sides, which in particular have PTC characteristics.

30. Cooking system according to claim 28, characterized in that the heating resistor (17) consists of two electrically conductive foils or layers (44) running parallel to the underside (27) of the hotplate body (14) and preferably pressed against it, between which PTC plates (29a) are inserted.

31. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that temperature limiter sensors (37, 37a) are provided with a demand behavior distributed over the cooking area (22), which preferably non-summary, in particular the heating resistors (17)

A31 338

are selectively switched off or power-reducing in their area.

32. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that an area monitoring with NTC characteristics of temperature limiter sensors (37a) is provided, which preferably contains a sensor layer (45) with temperature-dependent breakdown characteristics.

33. Cooking system according to claim 32, characterized in that the sensor layer (45) lies between two contact layers (29, 46) parallel and in direct thermal contact with the heating resistor (29), wherein preferably the heating resistor itself (29) serves as one of the contact layers.

34. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that temperature limiting sensors (37) are arranged adjacent to heating conductor tracks (29) in spaces between the heating conductor tracks (29).

35. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that a control of the electric hotplate (11) includes a temperature measurement on the hotplate (11) during a brief shutdown (t _a ) or reduction of the heating power, possibly already during boiling (85), the further cooking process being regulated or controlled on the basis of the temperature difference (86, 86a) measured before and after the shutdown.

36. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that a control of the electrical

A31 338

hotplate (11) by parallel, individual and/or series connection of several heating resistance sections (31, 32, 33), a so-called multi-cycle circuit, wherein a pulse control is preferably provided in a switching range of low power.

37. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the hotplate (11) is controlled by full-wave pulse packet control.

38. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the hotplate body (14) is inserted in a self-supporting manner into a recess (50) of a built-in plate (12), which preferably consists of hard glass, glass ceramic, stainless steel, natural or artificial stone.

39. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the hotplate body (14) is glued to the built-in plate (12), preferably by means of a heat-resistant silicone adhesive, whereby a heat-insulating zone of the hotplate body is provided in particular between the adhesive point (47) and the cooking area (22).

40. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the cooking surface (22) of the hotplate body (14) is installed almost flush with, preferably only 0.5 to 1 mm above, the surface (28) of a built-in plate (12).

41. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the hotplate body is glued into a recess (50) of a built-in plate (12)

A31 338

wherein preferably the outer edge (15) of the hotplate body (14) and the inner edge (16) of the recess (50) are conical and adapted to one another.

42. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the hotplate body (14) is chamfered, beveled or rounded on the outer edge (15) of its cooking surface (23).

43. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of an adhesive point (47) between the hotplate body (14) and a built-in plate (12) a thermal bridge (53), preferably in the form of a support ring for the hotplate body (14), is provided.

44. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that a support element (53, 49) is provided for limiting the penetration depth of the hotplate body (14) into a recess (50) of a built-in plate (12).

45. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that a retaining ring (20) for a lower cover (21) of the electric hotplate (11) is inserted into the recess (50), preferably glued in.

46. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that a mounting ring (20) for the installation of the electric hotplate (11) in a mounting plate (12) is provided with snap-in and/or bendable, barb-like retaining elements (59, 61, 58, 66),

A31 338

which attack the hotplate body and/or the built-in plate.

47. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the heater (17) is supported by a thermal insulation (18).

48. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that the electric hotplate

(11) surrounding area, a zone (82) illuminated during operation of the electric hotplate (11), preferably a circumferential ring zone, is provided, which in particular is provided by recesses in the decoration (75) of a built-in plate (12) and an internal lighting (81) under the built-in plate

(12) which optionally contains a light guide element (83) such as a glass-like ring.

49. Cooking system according to one of the preceding claims, characterized in that a ventilation channel system (110) is provided in the surface (23, 24) of the hotplate body and/or the cooking vessel base (39).