Deckplatte für elektrische lochplatten. Der Wärmeverteilungskörper an elek trischen Kochplatten wird bekanntlich aus Gusseisen hergestellt. Die Platte soll auf der Oberseite eben sein, um eine möglichst weit gehende Berührung mit dem Kochgefäss zu haben; auf der Unterseite ist sie mit einer spiralförmig verlaufenden Rille versehen, worin die Isoliermasse und der Heizdraht ein gebracht sind.
Ausserdem hat die Platte am Rande einen Ringflansch, welcher Verbin dung mit der Pressplatte bildet, um die ganze Kochplatte möglichst luftdicht zu schliessen, und in er Mitte gewöhnlich eine Nabe für eine Befestigungsschraube.
Man hat als Material für diese Deckplat ten in erster Reihe Gusseisen, und zwar wegen der verhältnismässig kompliziert ge stalteten Unterseite gewählt, welche eine Herstellung durch einfaches Giessen wün schenswert macht. Ferner hat Gusseisen den Vorteil, dass es die Wärme rasch leitet und ein grosses Wärmeausstrahlungsvermögen hat.
Diese Eigenschaften kompensieren .die Notwendigkeit einer ziemlich grossen Dicke (etwa 4 mm am Rillenboden), was anderseits den Vorteil hat, dass die Platte ziemlich hohe Gussspannungen aushalten kann und dass sie sich bei Temperaturänderungen nicht so leicht wirft.
Nun hat es sich jedoch gezeigt, dass guss- eiserne Deckplatten nach einiger Zeit, ge wöhnlich nach 1 bis 2 Jahren, auf der Ober seite uneben werden. Man vermutet, dass der Grund dazu in einem eigentümlichen Verhal ten des Gusseisens begründet liegt, welches langsam an Volumen zunimmt, wenn es auf einer Temperatur von etwa 400 C oder mehr gehalten wird. Das ist wahrscheinlich auf Umlegungen der Kohlenstoffmodifikationen des, Gusseisens bezw. das sich ändernde Ver hältnis zwischen Karbid- und Graphitkohlen- stoff zurückzuführen.
Während des Heizens ist der Karbidkohlenstoff bestrebt, in Gra phit überzugehen, welcher ein wenig grösseres Volumen hat, so dass das Guss-eisen langsam einer Strukturänderung unterworfen wird. und zwar am stärksten an denjenigen Stelen der Platte, wo die Temperatur die grösste ist, besonders oberhalb der Rillen.
Hier wird die Deckfläche der Platte sich .deshalb mehr oder weniger ungleichmässig heben, wogegen die Änderungen in weniger ausgeprägtem Grade in der Mittelpartie und der Aussenkante und natürlich auch oberhalb der zwei Heizdraht- spiralen stattfinden.
Untersucht man eine gusseiserne Deck heizplatte, welche längere Zeit in dauerndem Gebrauch gewesen ist, so wird man also im mer finden, dass diese nicht mehr eben ist. Ausserdem ist sie infolgedessen zur Rissbil- dung geneigt und das besonders, wenn der Durchmessergross ist. Dazu kommen noch die Folgen der grossen Wärmeausdehnungs- zahl des Gusseisens, welche linear zwischen 0,08 . 10-4 und 0,13 . 10-4 pro Grad C liegt und starke Temperaturspannungen ver ursacht, weil der Ringflansch während der Wärmeausdehnung nicht gleich stark im Durchmesser zunimmt wie der Mittelteil der Platte.
Auch aus diesem Grunde hat die Platte das Bestreben, sich bei zunehmender Temperatur in der Mitte aufzubiegen.
Diese Übelstände werden durch .die vor liegende Erfindung beseitigt, die sich auf ,die erwähnten Beobachtungen gründet. Er findungsgemäss wird für die Deckplatte ein Metall benutzt, welches einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat. Als oberste Grenze desselben wurde der Wert 0,04. 10-4 pro Grad C bei 15 C festge stellt, der nur die Hälfte des Wertes beidem in dieser Beziehung günstigsten Spezialguss- eisen beträgt.
Gewöhnlicher Stahl ist ungeeignet, schon weil der Ausdehnungskoeffizient grösser als ,der des Gusseisens ist, nämlich zwischen 0,11.10-4 und 0,17.10-4 liegt. Dagegen wurde unter den verschiedenen Materialien für besonders geeignet ein Spezialstahl mit hohem Nickelgehalt (20 bis zu 36%) gefuu- .den. Unter diesen Spezialstählen gibt es einige, welche einen linearen Wärmeausdeh- nungskoeffizienten bis zu 0,009.10-4 pro Grad C unterster Grenze haben, somit % bis 1/17 des Gusseisens.
Es zeigt sich auch, dass -diese Stahlsorten neben einer bedeutend höhe ren Druck- und Zugfestigkeit als der des Gusseisens keine merkbare Neigung aufwei sen, während langdauernden Heizens an Vo lumen zuzunehmen, sicherlich wegen .dem günstigen Kohlenstoffgehalt. Hierzu kommt, dass Deckplatten aus derartigem Spezialstahl selbst mit der erwähnten kompliziert gestal teten Unterseite in an sich bekannter Weise durch Pressen herstellbar sind.
Ferner kann ,die Materialstärke an den dünnsten Stellen, nämlich dem Rillenboden, geringer sein; während Gusseisen hier etwa eine Stärke von 4 mm erfordert, kann man bei Stahl bis auf 1,5 bis auf 1,0 mm herabgehen. Daraus folgt, dass- die Wärme aus dem Heizdraht be deutend rascher als beim Gusseisen nach der Oberfläche der Platte geleitet wird. Die Platte wird schneller heiss, und die Wärme ausdehnung geschieht gleichmässiger.
Eine Stahlplatte der erwähnten Art mit einem Durchmesser von zum Beispiel 220 mm wird bei einer Temperatursteigerung auf 500<B>1</B> C etwa 220. 0,009. 10-4. 500 oder etwa 0,1 mm im Durchmesser zunehmen, wo gegen eine entsprechende gvsseiserne Platte etwa 1,32 mm zunehmen würde. Der Unter schied zwischen der Durchmesserzunahme des Ringflansches und der obern Flächenpartie ist viel geringer und nur ein Bruchteil des jenigen des Gusseisens, und jedenfalls so ge ring, dass, er keine praktische Bedeutung mehr hat.
Die DeckplAtte ist in der beigefügten Zeichnung beispielsweise dargestellt; es zeigt: Fig. 1 das Ausgangswerkstück, Fig. 2 die fertige Deckplatte.
Die Platte 1 ist mit Heizdrahtrillen 2, Ringflansch 3 und Nabe 4 versehen. Die Ma terialstärke bei 5, oberhalb des Rillenbodens, kann etwa 1,5 mm sein. Die Materialstärke des Werkstückes ist durch die Materialver drängung während des Pressens der Rillen bestimmt, der Werkstückdurchmesser durch die Stärke und Höhe des Flansches 3. In der Mitte sieht man, eine kleine _ Verstärkung 7 vor zwecks Bildung der Nabe 4.
Die Tempe ratur beim Beginn des Pressens ist zweck- mässigerweise 1000 bis<B>1100'.</B> Das Pressen kann in einem Arbeitsgang stattfinden; die Herstellung ist bedeutend billiger als Giessen. Man erhält saubere Flächen, und die Deck fläche kann dabei so eben und glatt ausge bildet werden, dass jede Bearbeitung mit Hobelstählen oder Schmirgelscheiben über flüssig ist. Das Deckstück wird sehr dicht und porenfrei, so dass die Platte grosse Festig keit und Haltbarkeit erhält.