CN102348658A - 透明的、经着色的炉灶面 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种透明的、经着色的炉灶面，所述炉灶面具有改善的颜色显示能力，所述炉灶面由采用高温石英混晶作为主要晶体相的玻璃陶瓷制成，其中，玻璃陶瓷除了不可避免的痕量之外，不包含化学澄清剂氧化砷和/或氧化锑。为了在这样的炉灶面的情况下给操纵者提供具有明显改善的信息内容的改善的运行显示器，依据本发明设置为：玻璃陶瓷在可见光范围内在大于450nm的整个波长范围内具有大于0.1％的透射率值，具有在可见区中光透射率为0.8-5％(优选为0.8-2.5％)并且具有在1600nm的红外线中透射率为45-85％；设置有显示设备；并且所述显示设备具有被构造为以不同的颜色和/或标志显示不同运行状态的显示装置。

Description

透明的、经着色的炉灶面
技术领域
本发明涉及一种透明的、经着色的炉灶面以及这种炉灶面的制造方法，其中，所述炉灶面由如下的玻璃陶瓷制成，所述玻璃陶瓷具有高温石英混晶来作为主要晶体相。
背景技术
采用玻璃陶瓷板作为炉灶面的灶台是常见的现有技术。这样的玻璃陶瓷板通常作为平坦的板存在或者经三维变型而成。
采用高温石英混晶作为主要的晶体相的玻璃陶瓷由可结晶的锂铝硅酸盐玻璃制造。
这种玻璃陶瓷的制造分多个阶段来进行。
在以大型机器制造玻璃陶瓷的情况下，首先，可结晶的原料玻璃由碎玻璃和粉末状的初始混合料所构成的混合物在通常为1500和1650℃之间的温度下熔化而成。在该熔体中，典型地使用了氧化砷和/或氧化锑来作为澄清剂。这种澄清剂与所要求的玻璃陶瓷特性相兼容并且使熔体获得良好的气泡品质。即便是所述物质固定地结合在玻璃网络框架中，所述物质在安全性方面和环境保护方面仍为不利。于是，必须在原料获取、原料准备时以及由于在熔体情况下的蒸发而采取特别的注意措施。
最近，特别是介绍了：将SnO2作为无害的澄清剂来使用。为了达到良好的气泡品质，在常规的熔化温度(最高大约1680℃)下，除了SnO2之外优选使用卤素化合物作为额外的澄清剂。于是，在日本申请JP 11 100 229 A和JP 11 100 230 A中描述了0.1-2重量％的SnO2和0-1重量％的Cl的使用。根据这些文献，着色通过添加V2O5作为唯一的着色剂来进行。
同样公开的的是，添加0.05-1重量％的氟(US 2007 0004578 A1)和0.01-1重量％的溴(US 2008 0026927 A1)用于支持利用SnO2澄清剂。同样地，在这些文献中，介绍了澄清温度是在1700℃以下的。主要着色剂是V2O5。添加卤素是不利的，这是因为这些卤素在熔化温度的情况下强烈地蒸发并且在此形成有毒的化合物，例如HF。
在DE 199 39 787 C2中介绍了：SnO2在与1700℃以上的高温澄清相结合下的使用，用以达到良好的气泡品质。但是该文献未给出关于在自450nm起的波长范围内达到良好的显示能力的提示。
在熔化和澄清之后，玻璃通常经历通过辊压或以新型方式通过浮法的热成型，以便制造成板。为了经济地制造，一方面需要低熔化温度和低加工温度VA，另一方面玻璃在成型时不允许表现出脱玻化。也就是说，玻璃不允许形成起干扰作用的晶体，这样的晶体在原料玻璃和随后所制造的玻璃陶瓷中对强度产生不利影响。因为成型过程在玻璃的加工温度VA(粘性104dPas)附近发生，所以必须保证：熔体的上限脱玻化温度处于加工温度的附近并且有利地低于加工温度，以避免形成起干扰作用的晶体。
接下来，原料玻璃通过受控制的结晶转化为玻璃陶瓷品。该陶瓷化过程以分两个阶段的温度过程来进行，其中，首先通过在680与800℃之间的温度下的晶核形成过程来产生通常由ZrO2/TiO2-混晶构成的晶核。同样地，SnO2可以参与到晶核形成中。在随后提高温度时，高温石英混晶出现在这些晶核上。很高的晶体生长速度(如其对于经济的、快速的陶瓷化所希望的那样)在850至950℃的温度下达到。在该最高制造温度下，玻璃陶瓷的结构均质化并且调整出玻璃陶瓷的光学特性、物理特性以及化学特性。如果需要，高温石英混晶随后还可以转化为热液石英混晶。转为热液石英混晶的转化在提高温度的情况下大约在约950至1200℃的范围内来进行。随着从高温石英混晶到热液石英混晶的过渡，玻璃陶瓷的热膨胀系数提高并且由于随着晶体的变大引起的光散射而减低了透明度。因此，一般以热液石英作为主相的玻璃陶瓷是半透明或者不透明的并且与之相联系的光散射不利地影响显示能力。
以高温石英混晶作为主晶体相的玻璃陶瓷的关键特性是如下材料的可制造性，所述材料具备从室温至700℃的范围内的极其低的热膨胀系数以及在高于700℃的温度下＜0.5×10-6/K的热膨胀系数。由于低的热膨胀，这些玻璃陶瓷具有出色的温差强度和耐温度变换强度。
在作为炉灶面的应用中，源自实际使用要求的技术研发使得对透射率提出非常特殊的、部分相反的要求。
为了防止干扰性地透视到位于玻璃陶瓷-炉灶面下方的技术构件以及为了避免由发光的加热体—特别是明亮的卤素加热体产生的耀眼效果，玻璃陶瓷炉灶面在其光透射率方面是受到界定的。另一方面，在运行期间，即便在低功率时，发光的加热体仍应能被良好地辩识，以便排除着火危险。但如果关断这样的炉灶面，尽管由于所应用的和现有的材料的热容而尚存在可观的足以造成严重的伤害的热量，可是加热元件在烧红之后的冷却不再能被看到。同样地，对于显示能力而言，也需要一定的光透射率，这是因为常用的红色发光二极管被装在烹饪板下方。为了满足这些要求，玻璃陶瓷炉灶面通常被调整出从0.5至2.5％的光透射率。这一点通过添加着色元素来实现。于是，玻璃陶瓷炉灶面不依赖于所应用的着色元素地—基于低光透射率而在俯视来看时呈现为黑色，在透视来看时视所应用的显现颜色的元素而定多大呈现为红色、紫色或者橙褐色。
有色的显示装置由发光电子构件构成，大多为装在炉灶面下方的发光二极管。这些构件对于操纵舒适性和安全的运行是需要的。于是，例如不同的灶台的当前热功率或者余热被可视地显示。当加热体不发光或者当如在感应加热的炉灶面的情况下通常不被识别出炉灶面是热的时，余热的显示装置对于安全的操作是重要的。常用的红色发光二极管在630nm的波长发光。为了改善操纵舒适性和技术功能，也为了给家电制造商在设计方面开辟用于区分的可行性方案，除了常用的红色，也需要其它颜色的显示装置。
对于日本产的灶台公知的是：其中，存在发绿色、橙色和红色背光的LCD-显示装置。
在此情况下应用的不同的颜色(红色除外)当今仅为了美观方面而使用。但是，红色通常总是表示危险。
对于安全重要相关的信息仅通过七段显示装置中的相同颜色的显示元件或者标志来加以编码并得以公知。在安全性危急的状况中，强迫使用者去考虑，这一点显示装置会对使用者有所提示。在此情况下，要补充的是，通过厨房中的高技术化程度和厨房中多样性存在的器具，例如烹饪炉灶、烤炉、微波炉、烧烤机、抽油烟机、冷柜和冰箱以及切面包机等，海量的信息对使用者产生影响，其中，器具与器具的信息是不同的。例如，红色闪光在某个器具标示有危险，而在其他的器具中标示运行。
此外，使用者不能通过颜色来识别运行状态和故障状态，器具以何种程度准备就绪，以及是否存在对于可能的故障状态的提示。
在红外线的情况下，需要炉灶面的透射率为45-85％。
在红外线的情况下的高透射率是有利的，这是因为辐射直接碰到锅底，在那里被吸收，进而实现更快的烹饪。在透射率过高的情况下，炉灶面的周围在有误操作时—例如在由于锅被移动而空烧的的灶台内而可能被过强地加热。
玻璃陶瓷-炉灶面的较早的型号(以名称Ceran Color为人所知，由肖特股份公司制造)表现出良好的颜色的显示能力。Ceran Color
Figure BPA00001434065000052
通过添加NiO、CoO、Fe2O3和MnO来着色并且通过Sb2O3澄清。通过着色氧化物的组合，对于通常厚度为4mm的炉灶面，调整出典型地为1.2％的光透射率。在从380nm至500nm范围内的透射率视波长不同地为0.1-2.8％。在对于红色发光二极管来讲常见的波长630nm的情况下，透射率为大约6％。玻璃陶瓷-炉灶面的所述较早型号的缺点是，所应用的着色氧化物在红外线中也非常强地吸收。1600nm时的红外线-透射率为少于20％。因此，烹饪速度被减低。Ceran Color
Figure BPA00001434065000053
的透射率曲线在“LowThermal Expansion Glass Ceramics”(编者Hans Bach，Springer-VerlagBerlin Heidelberg 1995)这本书中，在第66页中加以描绘(ISBN3-540-58598-2)。组成在“Glass-Ceamic Technology”(Wolfram
Figure BPA00001434065000054
Figure BPA00001434065000055
George Beall，The American Ceramic Society 2002)这本书中，在表2-7中加以描述。
在新型的再研发的玻璃陶瓷-炉灶面中，大多应用了V2O5用于着色。因为V2O5具有特别的特性，在可见光范围内吸收并且在红外线辐射的范围内允许高透射率。
通过V2O5的着色表现为相当复杂的过程。如在较早的试验(DE19939787 C2)中所示地，对于氧化钒到着色状态的转变而言，氧化还原过程是前提。在可结晶的原料玻璃中，V2O5着色还相对较弱并且导致略微发绿的色调。在陶瓷化时发生氧化还原过程，钒被还原并且氧化还原配对物被氧化。作为主要的氧化还原配对物的起作用的是澄清剂。通过
Figure BPA00001434065000056
(穆斯堡尔)试验表明了以Sb和Sn澄清的组成。在陶瓷化过程中，在原料玻璃中的Sb3+及Sn2+的一部分转变为较高的氧化态Sb5+及Sn4+。假设钒以被还原的氧化态作为V4+或者V3+被结合到核晶中并且在那里通过电子电荷迁移反应而被强化地着色。作为其它的氧化还原配对物，TiO2也可以强化通过氧化钒的着色。除了在原料玻璃中的氧化还原配对物的类型和数量，在玻璃中在熔体时所调整出的氧化还原状态也有影响。低的氧气分压pO2(经还原性调整的熔体)例如通过高熔化温度来强化氧化钒的着色效果。
对氧化钒着色效果的其它影响具有陶瓷化条件。特别地，高陶瓷化温度和较长的陶瓷化时间导致更强烈的着色。
通过V2O5着色方面的相关内容为专业人士所利用，以便通过确定的玻璃组成、在熔体时对pO2确定的氧化还原调整以及陶瓷化条件来调整所希望的透射率变化曲线。但迄今不可能达到所有的要求，诸如适于特定情况的光透射率、高IR(红外线)透射率、以及标准的红色发光二极管的显示能力连同其它颜色的发光显示装置的所希望的、改善的显示能力。
氧化钒的吸收带的形状进而还有可见光范围内在大于450nm至上边界750nm的整个波长范围内的透射率不能匹配于更高的透射率。
对于这样的V2O5-着色的玻璃陶瓷-炉灶面型号例如是以Sb2O3-澄清的Ceran Hightrans
Figure BPA00001434065000061
和以SnO2-澄清的Ceran Suprema
Figure BPA00001434065000062
这些产品都是肖特股份公司制造的。这两个玻璃陶瓷的透射率曲线由“LowThermal Expansion Glass Ceramics”(Second Edition，Editor Hans Bach，Dieter Krause，Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2005)这本书在63页有所公开(ISBN 3-540-24111-6)。
在所提到的玻璃陶瓷-炉灶面和其他市面上的玻璃陶瓷-炉灶面中，在对于有色的、特别是蓝色和绿色的显示装置的可见性重要的大约为450-550nm波长中，不超过0.1％的透射率值。对于透射的其他主要要求由如下的玻璃陶瓷-炉灶面来满足：对应高烹饪速度的高红外线透射率；对于大约630nm的标准的红色发光二极管的适于特定情况的透射率；以及约为1.5％的光透射率。
为了消除这些缺点，欧洲专利申请EP 1465460 A2公开了一种由以国际照明委员会(CIE)色彩体系加以测量的玻璃陶瓷-炉灶面，在3mm厚度时，利用标准光C具有为2.5-15的Y值(亮度)。“亮度”这一说法和光透射率相当于同一测量值。Y值等同于光透射率的数值，根据DIN 5033所测。利用该光透射率，达到对于蓝色和绿色的发光二极管改善的显示。被公开的组成利用As2O3和/或Sb2O3在部分地与SnO2相组合下进行澄清。着色通过V2O5来执行。
在对照例中表明：光透射率为1.9％的情况下，对于蓝色和绿色的发光二极管的显示能力凭借所提到的材料组成是不足以达到的。但是，光透射率的所要求的至少2.5％并且优选更高的高数值对于对在炉灶面下方的电子构件的遮盖而言是不利的。此外，有损于炉灶面俯视来看美观的呈黑色的外观。
发明内容
本发明的任务是，提供开头所提到的类型的炉灶面，该炉灶面具有改善的显示能力，从而使得使用者可以明确和直观地识别到危险状况。
依据本发明的炉灶面应该满足所有其他对炉灶面所提出的要求，诸如化学耐受能力、温度承受能力以及在其特性(例如热膨胀率、透射率、应力形成)的变化方面的很高的温度承受能力/时间承受能力。
此外，本发明的任务是，提供用于显示炉灶面的运行状态的方法，所述方法实现了对危险的识别。
所述任务通过依据权利要求1的炉灶面和通过依据权利要求24的方法得到解决。有利的改进方案在从属权利要求中给出。
经着色的炉灶面具备在可见光范围内在大于450nm的整个波长范围内大于0.1％的透射率值，具备在可见区中光透射率为0.8-5％(优选0.8-2.5％)并且具备在1600nm的红外线中透射率为45-85％。
通过依据本发明的为0.8-2.5％的光透射率，确保的是：防止干扰性地透视到玻璃陶瓷-炉灶面下方的技术构件并且保证了俯视来看美观的黑色外观。辐射的加热体在运行时是可见的并且通常红色发光二极管-显示器可被良好地识别。通过在可见光范围内在大于450nm的整个波长范围内大于0.1％的透射率，显其它颜色的显示同样可被良好地识别。鉴于市面上常见的蓝色、绿色、黄色或者橙色发光二极管的发光功率，所述透射率数值是足够的并且相对于现有技术表现出明显的改善。特别是采用蓝色和绿色的显示得到明显改善。采用白色的显示通过在大于450nm的整个波长范围内的透射率变化曲线在色彩方面更少地失真。
由此依据本发明，可以在炉灶面上实现有色的以及特别是多色的显示，其中，显示元件从炉灶面的后侧面发射它的光，并且然后光相应地在正面被观察者感到。由此，炉灶面的透射特性实现了对不同热量状态和/或故障状态的明确显示。
为了显示不同的热量状态，依据本发明特别是可以应用如下的显示装置，该显示装置视热量而定显出红色、橙色或者蓝色的色觉。在此情况下，红色代表热，橙色代表温以及蓝色代表冷。显示装置例如具有特别是由LED所构成的红色发光区、必要时的橙色发光区和必要时的蓝色发光区。此外可行的是，设置有如下的发光区，在所述发光区内，在唯一的区内部或者沿着不同的颜色区或者颜色段，颜色变换无级分布地表现。
两个实施方式的共同点是，操纵者不需要熟知操作区也不必考虑：显示装置具有哪些含义，而是直观地通过颜色编码来识别热量状态。这些分级地或者连续无级地并且与热度相关联地显示温度状态的有色显示装置，可以在各个单独的灶台或者热量区的旁边或者紧邻于相应的操纵开关或者在灶台的附带显示区中加以布置。
依据本发明，这样的要么具备不同的各种颜色区、要么具备唯一的颜色区的颜色区可以显示故障状态。在此情况下，颜色分布可以从红经黄至绿以及特别是不连续地—也就是分级地经红再到黄至绿地进行。在此情况下，红色表示安全危急的故障状态或者安全危急的运行状态，黄色是非安全危急的故障状态，以及绿色是不受限制的运行准备就绪状况。
这意味着，使用者被以其在日常生活中所信任的颜色标志(红-蓝＝火-水；红-黄-绿＝交通灯颜色)得到告知。这一点使得使用者快速且可靠地查看器具的状态。在此情况下优点在于，实现了人体工学方面的应用安全性的明显提高并且实现了对器具和特别是对灶台的信任。
在350nm以下在紫外线范围内，确保了公知的玻璃陶瓷-炉灶面还有依据本发明的炉灶面的明显小于0.01％的低透射率值。如果为了显示使用具有紫外线发光份额的蓝色发光二极管的话，对紫外光的阻挡对于保护有机成分是有利的，例如在炉灶面下方的技术构件中的粘接剂的保护，以及作为烹饪时的保护。
通过在1600nm测量的、所调整出的45-85％的红外线透射率，达到了对高烹饪速度的要求以及对炉灶面周围不允许的加热施以防护。因为对于炉灶面的功能的透射和光透射率的依据本发明的数值是决定性的，所以这些炉灶面不依赖于炉灶面的通常在2.5和6mm之间的厚度地适用。较小的厚度在强度方面是不利的，而较大的厚度是不经济的，这是因为较大的厚度需要更多的材料并且降低了陶瓷化速度。炉灶面的厚度大多为大约4mm。因此，如果没有什么另外实施到所述厚度上，所提供的透射率是关于市售的炉灶面和实施例中的炉灶面的。如果炉灶面通过利用轧辊的成型来制造，那么底侧大多设有粒结(Noppe)，以便在制造时保护底侧免受强度降低的伤害。炉灶面底侧的有色的显示装置的区域经常以透明的有机聚合物抹平，以避免由于粒结引起视觉扭曲。当炉灶面具有光滑的不带粒结的底侧时，有色的显示装置不会扭曲并且可被感到更为明亮。
为了确保对温度承受能力的要求，依据本发明的炉灶面具备小于1·10-6/K的、优选为(0±0.3)·10-6/K的低热膨胀系数。
依据本发明的透明的、着色的炉灶面的长处即为未应用氧化砷和/或氧化锑作为澄清剂的组成，并且进而在技术上不含有这些在安全角度和环境保护方面不利的成分。这些成分作为杂质通常以小于500ppm的含量存在。
用于制造具有改善的有色显示能力的、透明的、经着色的炉灶面的依据本发明的方法的长处是，构造有以高温石英混晶作为主要晶体相的玻璃陶瓷，并且除了不可避免的痕量，取消了化学的澄清剂氧化砷和/或氧化锑，并且炉灶面在可见光范围内在大于450nm的整个波长范围被调整到大于0.1％的透射率值，在可见区中光透射率被调整到0.8至2.5％并且在1600nm的红外线中透射率被调整到45至85％。
为了改善气泡品质，除了已使用的SnO2可以使用额外的其它的澄清添加物，例如CeO2、硫酸盐化合物、卤化物化合物。它们的含量通常限制数量至1重量％。在制造炉灶面时，作为良好的气泡品质希望的是气泡数低于10个、优选低于5个气泡/千克的玻璃(基于气泡尺寸大于0.1mm)。
炉灶面的透射率在数值方面优选为：
在450nm时＞0.15％
在500nm时＞0.15％
在550nm时＞0.25％
在630nm时3-9％
在1600nm时50-80％
并且在可见区内的光透射率被调整为1.0-2.0％。
在这些数值的情况下，彩色的显示能力被进一步改善并且进一步优化了对透射率变化曲线的不同的要求。如果光透射率小于1.7％，则达到迪欧炉灶面-玻璃陶瓷下方的技术构件进一步被改善的遮盖以及达到在入射光中特别美观的黑色外观。在630nm时3至9％的炉灶面透射率值相应于市面上常见的炉灶面的公差值。具有优点地调整出所述数值，以便即使在依据本发明的炉灶面的情况下也不改变常见的红色LED显示装置的外观。
显示能力将进一步被改善，如果在优选的实施方案中炉灶面的透射在数值上是：
在400nm时＞0.10％
在450nm时＞0.15％
在500nm时＞0.25％
在550nm时＞0.30％
在630nm时3-9％
在1600nm时50-80％
并且在可见区中光透射率被调整为1.0-1.7％。
依据本发明的炉灶面优选地具有如下的玻璃陶瓷组成，该组成基于氧化物的重量％主要由如下所述制成：
条件是：
1＜Fe2O3/V2O5＜8。
概念“主要由如下所述组成”意味着：所介绍的成分应该至少为总体组成的96％、通常为98％。大量的元素例如F、Cl、碱金属Rb、Cs或者如Hf的元素在以大型机器应用的初始混合料中通常是杂质。其它例如这样的元素Ge、稀土、Bi、W、Nb、Ta、Y的化合物能以小的比例进行添加。
除了含量0.01至0.06重量％的着色氧化物V2O5，同样可以使用其它着色的成分例如铬化合物、锰化合物、钴化合物、镍化合物、铜化合物、硒化合物、稀土化合物、钼化合物，以便有助于着色。着色的成分的含量在量上被限制为最大大约1重量％，因为这些化合物通常降低红外线中的透射率。此外，绝大部分的这些多价化合物可以通过氧化还原反应来干扰V2O5的着色过程，并且使得对依据本发明的透射率的调整变得困难。
通过添加50-400ppm Nd2O3可以标记玻璃陶瓷-炉灶面。在806nm的红外线附近的Nd吸收带位于玻璃陶瓷的高透射率的区域内并且在透射光谱中是显著的。由此，炉灶面材料可以可靠地分配给制造商并且凭借视觉的碎玻璃识别方法实现良好的回收。
为了制造依据本发明的炉灶面，原料玻璃的水含量依赖于初始混合料的选择和熔化时的工艺条件地通常在0.015和0.06mol/l之间。这相应于原料玻璃的从0.16至0.64mm-1的β-OH-数值。
处在优选的给定边界中的氧化物Li2O、Al2O3和SiO2是高温石英混晶的必要的组成部分。需要的Li2O的最低含量为3重量％，可是在生产过程中超过4.2重量％的Li2O含量经常导致不想要的脱玻化。3.2至4.0重量％的含量产生特别良好的结果。
为了避免原料玻璃的高粘性并且为了抑制在成型时莫来石的不希望的脱玻化的倾向，Al2O3的含量被限制在优选最大23重量％、特别是22重量％。SiO2的含量应该最大为69重量％，因为该成分大大地提高玻璃的粘性。该成分进一步优选限制在最大68％和进一步最大67重量％的数值上。为了良好地熔化玻璃以及为了低的成型温度，SiO2的较高的含量是不经济的。SiO2的最小含量应该为60重量％、特别是62重量％，因为这对于要求的炉灶面特性，例如化学耐受能力和温度承受能力是有利的。
作为其它的成分，可以将MgO、ZnO和P2O5添入高温石英混晶中。由于不希望的晶体相(诸如锌尖晶石)在陶瓷化过程时的形成问题，ZnO含量被限制在最高2.0重量％、优选最高1.8重量％的数值上。MgO的含量被限制在最大1.5重量％、优选至1.2重量％，这是因为MgO通常不被允许地提高了玻璃陶瓷的膨胀系数。一般需要0.1重量％的MgO最低含量，以便使玻璃陶瓷的热膨胀不下降到负值。
碱金属Na2O、K2O和碱土金属CaO、SrO、BaO以及由B2O3的添加在玻璃成型时改善了可熔化性和脱玻化稳定性。但是，所述含量必须被限制，因为这些成分不被结合到晶体相中，而是基本留在玻璃陶瓷的剩余玻璃相中。
过高的含量以不允许的方式提高了玻璃陶瓷的热膨胀率并且妨碍到当可结晶的原料玻璃转变为玻璃陶瓷时的结晶特性，在这里，特别是拖累了快速的陶瓷化速度。此外，较高含量不利地影响到时间承受能力/温度承受能力。碱金属Na2O+K2O的总量应该至少为0.2、优选至少为0.4重量％并且最大为1.5重量％、优选最大为1.2重量％。
碱土金属CaO+SrO+BaO的总量应该最大为4重量％、优选至少为0.2重量％。
所提及的碱金属和碱土金属除了在晶体之间的剩余玻璃相中富集，还在玻璃陶瓷的表面上富集。在陶瓷化时形成大约200至1000nm厚的玻璃态表面层，该玻璃态表面层几乎不含晶体并且富含这些元素并且贫锂。该玻璃态表面层有利地影响到玻璃陶瓷的化学耐受能力。
添加的P2O5可以最大至3重量％并且优选被限制到1.5重量％。P2O5的添加有利于抗脱玻化能力。较高的含量不利地影响到耐酸性。
TiO2、ZrO2和SnO2作为晶核形成体被需要。在陶瓷化时，它们在晶核形成期间以高密度形成晶核，这些晶核在结晶时作为基础以用于高温石英混晶的生长。高于总计6重量％的含量使脱玻化稳定性变差。这一点特别是适用于SnO2成分，SnO2成分的数值被限制为小于0.6重量％。较高的含量导致在成型时在接触材料(例如Pt/Rh)上的含Sn晶体相发生结晶并且需要无条件地避免。
ZrO2含量被限制到2重量％、优选1.8重量％并且进一步优选最大到1.6重量％，因为较高的含量在玻璃制造时使混合料的熔化性能变差，并且在成型时的脱玻化稳定性可能通过含ZrO2的晶体的形成被影响。ZrO2的最低含量应该为0.5重量％并且优选0.8重量％，以便促进高的陶瓷化速度。TiO2含量处于2.5和4.0重量％之间、优选至少2.8重量％。不应低于最低含量，以便确保为实现高陶瓷化速度的快速晶核形成过程。该含量不应该超过4重量％，这是因为否则脱玻化稳定性恶化。
在这里，令人惊奇地发现，自600ppm起的、优选自700ppm起的Fe2O3含量与严格特定化的TiO2、V2O5和SnO2含量结合可以影响透射率变化曲线。因为Fe2O3特别是二价的Fe2+的份额不利地影响到红外线透射，所以Fe2O3含量应该为最大0.2并且优选最大为0.18重量％。特别优选Fe2O3含量为0.08-0.15重量％。
着色氧化物Fe2O3与V2O5的组合及V2O5的氧化还原配对物SnO2使得较少量的成本高昂的并且被划为危险物质的着色剂V2O5就行得通。在此，在自450nm起的低波长下对透射的要求以及其它的要求例如适于特定情况的光透射率、红外线透射率、以及630nm时的透射率得到遵守。透射率曲线相对于公知的以氧化钒着色的玻璃陶瓷在可见光范围内更为平直。为了减少昂贵的并且作为危险物质并非不让人担忧的着色剂V2O5的含量，不可取消的是，Fe2O3的含量必须至少如V2O5的含量一样高，并且进而必须满足如下条件：
1＜Fe2O3/V2O5＜8。
于是，着色氧化物Fe2O3在就量而言是主要着色剂，并且优选含量两倍于V2O5的含量。由此同样可行的是，使用花费较为低廉的初始混合料。
此外有助于减少V2O5含量的其他成分是SnO2和TiO2。为了依据本发明地调整透射率，因而需要的是以确定的严格边界来调整V2O5、SnO2、TiO2以及Fe2O3。特别是TiO2的含量必须超过确定的最低数量。
凭借依据本发明的Fe2O3的含量、TiO2的含量、V2O5的含量和SnO2的含量，可行的是：达到了对于透射率变化曲线的要求，诸如适于特定情况的光透射率、高红外线透射率、以及对于标准的红色发光二极管的显示能力连同对于不同颜色的发光二极管所希望的改善的显示能力。
作为添加Fe2O3的其他重要的结果发现到：添加Fe2O3显著地有助于澄清过程。在与作为主澄清剂的SnO2相组合下，Fe2O3也排放氧气并且在此还原为Fe2+。对于澄清效果决定性的反应利用熔化的温度而得以程度提高。对大于1700℃并且进一步大于1750℃的熔体的热处理即在气泡品质方面提供了进一步改善的结果。为了使Fe2O3作为附加澄清剂的添加在与SnO2相组合下特别有利地起效，Fe2O3的含量应该至少为SnO2的含量的20％。
为了经济的制造，需要的是原料玻璃快速的陶瓷化特性。在此，必须通过相应地选择的组成来提高晶核形成速度和陶瓷化速度。在此情况下，已被证明有利的是，提高晶核形成体TiO2+ZrO2+SnO2的含量，以便提高晶核形成速度，而P2O5的含量必须以较小的数值来选择。
此外，炉灶面在陶瓷化时出现的扭曲是限制性因素。大型机器式的陶瓷化炉具有一定的温度非均一性并且因此很难在结晶期间将可结晶的玻璃的上侧和底侧上的温度调整得完全均匀。几摄氏度的很小的温差导致在较高温度的板侧面上较早发生结晶。与大约1％的线性结晶收缩相关联地，于是发生扭曲。市面上常见的炉灶面通常限定为：扭曲小于炉灶面的对角线尺寸的0.1％。
为了使快速陶瓷化规程中的扭曲最小化，已被证明有利的是，使形成晶体相的成分(例如Li2O、SiO2)的份额最小化，并且提高形成玻璃陶瓷剩余玻璃相的成分(例如碱金属Na2O和K2O以及碱土金属CaO、SrO、BaO)的比例。高温石英混晶的比例有利地少于70重量％并且在60-70重量％。在陶瓷化时，玻璃陶瓷板处在平坦的底板上。通过剩余玻璃相的份额提高和晶体相份额的减少，由高温下的粘性流动所产生的扭曲被减小，方法是：玻璃陶瓷板贴放在平坦的基板上。
依据本发明的炉灶面鉴于原料玻璃的快速陶瓷化而具有如下玻璃陶瓷组成，该玻璃陶瓷组成以基于氧化物的重量％主要由如下所述制成：
Figure BPA00001434065000171
条件是：
2＜Fe2O3/V2O5＜6。
对于快速陶瓷化，被认为是指以小于2小时的时长，优选小于80分钟的时长用以使玻璃陶瓷发生结晶的热处理。
在用于陶瓷化的依据本发明的方法中，在热学上去负荷的可结晶的原料玻璃在3-30分钟之内加热到大约680℃的温度范围。所要求的高加热率能以大型机器的方式在辊道窑炉中实现。大约680℃的温度范围大致相应于玻璃的转变温度。在该温度以上直至大约800℃是高晶核形成率的范围。晶核形成的所述温度范围历经10至30分钟的时间段。
随后，包含结晶晶核的玻璃的温度在5至30分钟之内提高到850至950℃的温度，该温度的长处是高温石英混晶的高晶体生长速度。该最高温度被保持至20分钟。在此，玻璃陶瓷的结构被均质化并且被调整出所述视觉特性、物理特性和化学特性。所获得的玻璃陶瓷以大约10℃/分钟的冷却速率冷却至800℃并且随后急速地冷却到室温。
作为用于BaO来源所使用的初始混合料(例如硝酸钡或氯化钡)就环境方面而言是不利的并且在使用时要求特别的注意措施。此外，BaO提高了玻璃陶瓷的密度进而提高炉灶面的重量。为了减少BaO的含量或者除了杂质之外完全将其除去，已被证明有利的是，BaO通过化学同族的碱土金属CaO和SrO来取代。在此，CaO的含量为0.2至1重量％以及SrO的含量为0.1至1重量％。
为了经济的制造，可结晶的原料玻璃应能被良好地熔化并且具备很高的抗脱玻化能力。在此，加工温度应该小于1320℃并且优选小于1310℃。脱玻化上边界应当位于加工温度之下至少30℃、优选至少50℃。对于脱玻化而言有争议的晶体相是莫来石(铝硅酸盐)、斜锆石(ZrO2)以及Li2O-Al2O3-SiO2-混晶和含SnO2的晶体相。因而，鉴于抗脱玻化能力，Li2O、Al2O3、SiO2、ZrO2和SnO2的较高含量是不利的。为了降低玻璃熔体的粘性已被证明必需的是，减少SiO2、Al2O3、ZrO2的含量，而碱金属Na2O+K2O的含量、碱土金属CaO+SrO+BaO的含量在较大的数值中选择。
与之相关地，依据本发明的炉灶面优选具有下列基于氧化物的重量％如下组成：
Figure BPA00001434065000191
条件是：
2＜Fe2O3/V2O5＜6。
已经表明，可结晶的原料玻璃的、在熔体时实施的、经有针对性还原地调整的条件，具有在玻璃陶瓷的所希望的透射率变化曲线方面有利的作用。
于是，对透射率的所提出的不同要求可以更好地彼此协调统一。在此，1巴(bar)的平衡氧气分压应该在温度＞1580℃、优选＞1640℃下达到。温度越高，所获得的玻璃越是被还原性地调整并且在多价成分例如Sn2+、Fe2+、Ti3+中的低价态份额被提高。这一点强化了氧化钒的着色效果。
在对应平衡氧气分压pO2的根据本发明的温度下，可行的是，以低V2O5含量来调整依据本发明的透射率变化曲线。所需的V2O5含量少于0.04并且优选少于0.03重量％。因为钒也是花费昂贵的原料，所以经济上有利的是使V2O5的含量最小化。
该平衡氧气分压pO2可以在熔体中，通过将粉末和/或液体形式的还原剂添加给初始混合料来进行调整。对此合适的是金属、碳和/或可氧化的碳化合物或者可氧化的金属化合物—例如Al粉末或者Si粉末、糖、木炭、SiC、TiC、MgS、ZnS。同样适合的是气态的还原剂—例如成型气体(Formiergas)。所提及的还原剂适合将熔体的pO2降低并且调整出对于平衡氧气分压的所希望的数值。
调整平衡氧气分压pO2的优选的可行性方案是在大于1700℃、优选大于1750℃的温度对玻璃熔体的热处理。该热处理可以有利地实施为高温澄清，高温澄清能以大型机器达到所希望的低的气泡数量＜10个—优选＜5个气泡/千克。因此，澄清作用得以彰显，这是因为SnO2是一种在1700℃以上的高温时更强烈地放出对于澄清所需氧气的澄清剂。
这一点也适用于附加的澄清剂Fe2O3。于是，这两种澄清剂的组合提供了进一步改善的气泡品质，或者允许在大型机器式的熔池中提高玻璃产量。Fe2O3对于澄清的助力在所使用的澄清剂SnO2含量为至少20重量％时是显著的。由此，可以将良好的澄清效果的优点与将平衡氧气分压pO2调整到优选数值的依据本发明的优点相联系。在此，机制为：在高温时形成O2澄清气泡，这些O2澄清气泡在玻璃熔体中上升并且离开玻璃熔体，其中，被溶解的其他外来气体同样地被除去。在足够的时间的情况下，如果全部的在澄清过程中排放的氧气由熔体中被除去的话，平衡氧气分压pO2的数值为1巴时的温度相应于处理时的最高温度。因为该平衡在以大型机器加工的玻璃熔体以及所应用的产量下出于时间原因而未完全达成，总是有一定量的氧气澄清气泡保留在熔体中并且在冷却时被重吸收。此外，氧气以很小的量在熔体从最高温度冷却到成型温度VA时再次被从环境吸收。由此设定条件，平衡氧气分压pO2为1巴时所测得的温度不相应于熔体情况下的最高温度，而是在最高温度以下。毕竟添加了还原性添加物。
优选在依据本发明的具有改善的颜色显示能力的炉灶面的情况下，作为常用的红色显示器的替换或者补充地布置有一个或者多个其它颜色的显示器，例如蓝色、绿色、黄色、橙色或者白色的显示器。有色显示器由发光电子构件—大多由发光二极管构成。炉灶面的底侧可以具有常见的粒结或者被光滑地实施。
在本发明的有利的改进方案中，使用者通过标志或者文字的应用在评价故障状态时得到辅助。
例如在炉灶板上或者在灶台中分别存在温度状态显示区和故障状态显示区，其中，这两个区分别用明确的标志(热＝火焰标志、故障＝警告标志(带有感叹号的三角形))来标记。此外，特别是对于色弱的使用者可行的是，各个阶段同样被以标志来标记特征。这样，例如发红光的温度显示区可以此外在显示区中具备大的火焰。相应的橙色显示区具备小的火焰并且蓝色区不具备标志或者具备标志着冷的标志。在为了显示故障状态应用交通灯颜色时，可以应用例如由步行者交通灯所公知的小人(红色＝停、绿色＝走)。不言而喻地，显示装置除了颜色或者标志之外，可以闪烁并且特别是根据故障强度和/或温度强度而定地较快或者较慢或者以不同的节奏闪烁。
炉灶面的加热过程可以通过辐射加热体、卤素加热体、感应加热或者用燃气来进行。所有形式的显示装置—诸如点状的显示装置、平面式的显示装置都是可行的。
在此，炉灶面可以不仅造型为平坦的板，而是也可以应用经三维变型的板，例如经卷边、折叠或者拱起的板。这些板可以是矩形的或者其他的形状，以及除了平坦的范围包含经三维成型的区域，例如锅形区域。
附图说明
本发明结合实例在下面被进一步加以阐明。
其中：
表1示出可结晶的原料玻璃以及对照玻璃的组成和特性；以及
表2示出依据本发明的玻璃陶瓷和对照玻璃陶瓷的陶瓷化条件和特性。
图1示出如下图线，其中，对于根据本发明的玻璃，将氧气分压关于温度加以绘制；
图2示出如下两个图线，这两个图线示出依据本发明的玻璃陶瓷的透射率-变化曲线；
图3示出具有依据本发明的温度和故障状态信息区的炉灶的俯视图；
图4示出所述区的布置方案的另一实施方式；
图5示出所述区的另一实施方式；以及
图6示例性地示出在具有额外的标记的显示区中显示装置的布置方案。
具体实施方式
对应于几个实施例，将可结晶的原料玻璃的组成和特性列在表1中。在此，1号至12号玻璃是依据本发明的玻璃，并且13号玻璃是本发明以外的对照玻璃，该对照玻璃的组成相应于肖特股份公司(SCHOTT AG)的市售炉灶面-玻璃陶瓷Ceran Suprema
Figure BPA00001434065000231
由于在所应用的以大型机器加工的初始混合料中存在典型的杂质，所列举的组成累加起来不恰好为100重量％。即使不是有意引入到组成中，典型的杂质仍有F、Cl、B、P、Rb、Cs、Hf，它们通常少于0.05重量％。这些杂质经常通过对应于化学的同族成分的原料被带入，例如Rb和Cs通过Na原料、或者K原料被带入；或者Sr通过Ba原料被带入，以及反过来也有可能。
玻璃的水含量为0.03-0.05mol/l，相应地，β-OH-数值从0.32至0.53mm-1。
在表1中还列举了在玻璃态中的特性，例如转变温度Tg、加工温度VA、脱玻化温度、以及密度。在相同组成的玻璃中(其中澄清温度被改变)，这些特性是相同的。
为了测量脱玻化温度，玻璃在Pt/Rh10坩埚中被熔化。接下来，该坩埚在处于加工温度VA的范围内的不同温度下保持5个小时。出现在玻璃熔体对于坩埚壁的接触面上出现第一个晶体的最高温度对脱玻化温度加以确定。
此外，在表1中列举了熔体的最高温度和所属的时间、以及测得的温度，其中，在该温度下pO2达到1巴的数值。pO2测量以公知的方式在再次被熔化的玻璃处作为温度的函数来执行，并且pO2测量确定了对应于平衡-氧气分压pO2＝1巴的温度。在pO2测量时，只要没有氧气与环境发生交换，pO2就是温度的函数并且可逆地依赖于温度。
图1示出对于9号玻璃的pO2(T)的测量并且示出特征温度T(pO2＝1巴)的确定。因为玻璃熔体在邻近平衡氧气分压(pO2＝1巴)的温度的高温的情况下已经向环境排放氧气，这使得，该特征温度的数值发生改变。因此，在测量时，玻璃的温度将升高至特征温度T(pO2＝1巴)以下直至约40℃并且该数值通过对所测得的log pO2的直线与1/T成比例进行外插而得以确定(见图1)。
表1中的原料玻璃由在玻璃工业中常用的原料在大约1620℃下熔化4小时。当混合料在由经烧结的石英玻璃所制成的坩埚中熔化后，熔体在具有由石英玻璃所制成的内坩埚的Pt/Rh坩埚中被重新铸型并且在1550℃的温度时经30分钟搅拌被均质化。在该均质化过程之后，进行不同的热处理，用以澄清。最高的熔化温度或者澄清温度以及熔化时间或者澄清时间在表1中可以找到。
2、3、5、6、8、10、11、13号玻璃在1640℃时澄清2小时。
接着浇铸成大约140×100×30mm3尺寸的块。
1、4、7、9、12号玻璃和对照玻璃经历在表1中所提供的温度和时间的高温澄清，以便达到良好的气泡品质以及便于相应于所提供的温度T(pO2＝1巴)来调整还原条件。在经澄清的玻璃熔体铸型之前，温度下降到大约1700℃。为了避免应力，铸件在退火炉中，由低于玻璃的转变温度大约20℃的温度开始，冷却到室温。由这样的铸件压铸成用于测量的测试图案。
高温澄清在气泡品质方面的积极影响即便在试验室熔体中仍显现出来。在试验室熔体中的气泡数量的绝对值在技术上受限制地(受到试验室熔体情况下其它的表面状况和体积状况的限制)以数个数量级高出以大型机器加工的熔体的气泡数量的数量级。这种相对差异是有含义重大的。常规的在大致1640℃下澄清的熔体具有大约1000至5000个气泡/千克玻璃，在高温澄清时大约200至2000个气泡/千克。在相同组成的情况下，高温澄清提供了更好的数值。按照大型机器的方式，在所述数值上达到少于10个气泡/千克玻璃的所希望的品质。
1、2、3以及7、8和9、10号玻璃是相同组成的，这些玻璃被以不同方式熔化。1号玻璃经历高温澄清。3号玻璃通过添加1重量％的糖至混合料中而相对于在相同温度下被澄清的2号玻璃得到还原性的调整。因此，对应于平衡氧气分压的温度也有所不同。基于可结晶的原料玻璃的与之相关的不同的还原条件，在相同的陶瓷化条件下，所获得的玻璃陶瓷的透射率值彼此不同。在熔体的最高温度很低的情况下，需要较高份额的V2O5或者较高的陶瓷化温度，以便补偿透射率值。
1、4号玻璃和12号对照玻璃、以及市售生产的玻璃陶瓷CeranColor
Figure BPA00001434065000251
的碎玻璃在澄清后以及在1600℃，以50个小时在14l容量的Pt/Rh坩埚中静置之后，用试验室辊压设备成型为炉灶面典型的板。试验室轧辊由缩短的原型-成品轧辊组成。
下轧辊为了常见的设有粒结的炉灶面底侧而被结构化。由所获得的大约200mm宽、4mm厚和2m长的玻璃带，在用于消除应力的冷却之后，来制备用于测量的测试图案和尺寸为18cm×18cm×4mm的板，以用于对快速陶瓷化的情况下平整度加以检查。这些板将在试验炉中被以均匀的、可控的上加热器和下加热器，在平坦的陶瓷底板上进行陶瓷化。用10℃/分钟的速度加热至750℃，保持15分钟时间。然后用4℃/分钟的速度继续加热到900℃，保持15分钟时间并且快速地冷却到室温。在整个规程期间，在炉子中的上部温度相对于底侧高出6℃。由此，玻璃陶瓷有指向性地呈穹顶形地变形。13号对照玻璃的平整度的偏差为2.1±0.2mm(6次试验)，Ceran Color
Figure BPA00001434065000261
为0.6±0.1mm(4次试验)以及1号和4号玻璃两个都为0.5±0.1mm(3次试验)。因为对于以大型机器生产的玻璃陶瓷Ceran Color表明：其可以在少于80分钟之内以所要求的平整度被陶瓷化，所以这一点通过相对的根据实验性的对比，同样对于依据本发明的玻璃得到表现。
表2示出所获得的2号、4号、17号玻璃陶瓷和对照陶瓷的在本发明以外的陶瓷化条件和特性。原料玻璃的陶瓷化利用以下的温度/时间-规程来进行，Tmax和tmax的数值在表2中给出：
陶瓷化规程1：
a)在15分钟以内从室温加热到680℃；
b)在34.5分钟以内从680到800℃提高温度，在此，以10℃/分钟加热到750℃，在750℃保持时间为15分钟；以4℃/分钟加热到800℃；
c)从800℃提高温度到Tmax并且保持时间tmax，加热速率4℃/分钟；
d)以10℃/分钟冷却到800℃，然后快速冷却到室温。
陶瓷化规程2：
a)在5分钟以内从室温加热到680℃；
b)在19分钟以内从680℃提高温度到800℃，在此，以10℃/分钟加热到730℃，继续以5℃/分钟加热到800℃；
c)从800℃提高温度到Tmax并且保持时间tmax，加热速率5℃/分钟；
d)以10℃/分钟冷却到800℃，然后快速冷却到室温。
在对照玻璃陶瓷—示例2和4的情况下，在原料玻璃中的调整的pO2值未产生依据本发明的光透射率。这一点相比于示例1表明了的所调整的氧化还原状态的影响，这是因为这些示例都是采用相同的陶瓷化条件制造的。
这一点可以通过匹配陶瓷化条件来修正(示例3和5)。示例1至5的1号、2号和3号原料玻璃具有相同的组成，并且仅在熔体的所调整的氧化还原状方面有所区别。
对于平均晶体尺寸的数值和高温石英混晶的份额借助X光衍射来确定。
这些示例由于其作为主要晶体相的高温石英混晶的含量，具备了热膨胀率所希望的非常低的数值，热膨胀率在室温与700℃之间的温度范围内测得。对于本发明表明特征的、关于在不同波长情况下的透射率、以及与“亮度”Y相同含义的光透射率的数值，在表中列出。这些数值在已抛光的、具备对于炉灶面典型的厚度4mm的板上来确定。光学的测量以标准光C，以2度来进行。
在额外的18号示例的情况下，依据1号玻璃的组成被以大型机器来熔化，并且通过在大约1770℃下历经15分钟的高温澄清，将对应于平衡氧气分压pO2＝1巴的温度调整到1610℃。该玻璃的气泡品质是出众的并且小于3个气泡/千克玻璃。该玻璃将在成型时制呈带粒结的4mm厚的玻璃带并且为了避免应力在退火炉中进行冷却。由该玻璃带切割成尺寸为500×500×4mm的炉灶面并且炉灶面在辊道窑炉中被陶瓷化。陶瓷化规程相应于规程2(表2)并且可结晶的玻璃板位于陶瓷的平坦的底板上。所获得的玻璃陶瓷具备了非常好的、玻璃陶瓷对角线尺寸的小于0.1％的平整度。依据本发明的玻璃陶瓷的透射率曲线在图2中与对照玻璃陶瓷示例17和依据本发明的示例19相对照示出。在对于本发明重要的、在400至600nm可见光中的波长范围内，依据本发明的玻璃陶瓷的对于较高的显示能力有利的透射率变化曲线表现为处在高于0.1％的数值并且对于350nm以下的情况表现出良好的UV(紫外线)阻挡性。
在图3至6中显示了依据本发明的灶台，该灶台基于前述玻璃陶瓷来制造。如同该视图示出地，灶台具有例如包括圆形烹饪部位3的平面式玻璃陶瓷板2，在本示例中有4个烹饪部位3。
此外，在板2的边缘区域内存在操作区4。该操作区4对于每个烹饪部位3均包括一个转动开关5。由此，在本示例中存在4个转动开关5，其中，转动开关5以公知的方式加以构造并且可以要么无级地，要么在热功率方面分级地操纵这些炉灶面。此外，存在特征区6，所述特征区6通过简单的标志显示给使用者，相应的开关5属于哪个烹饪部位3。
此外，安全和警告区7设置在板2的侧向区域内，优选设置在板2的其他的侧向区域内。
安全和警告区7包括例如两列显示装置。存在例如用于器具故障的显示装置8和显示温度状态的显示装置9。在图1中所示的示例中，三个彼此依次布置的显示装置8，以用于整个器具的故障并且在旁边布置三个彼此依次布置的显示装置，以用于烹饪部位3的其中之一的温度状态。由此，在这个实施方式中，使用者被告知，烹饪部位之一可能在提高的温度状态下和/或器具或者器具部件具有故障。
在其它的有利的实施方式的情况下(图2)，在玻璃陶瓷板2中同样布置有四个烹饪部位3，其中，操作区4同样具备四个转动开关5并且对于每个转动开关5存在一个配属于转动开关5的标志。在每个转动开关5的旁边，存在对于温度状态的显示元件9，从而使得在该实施方式的情况下，每个烹饪部位3的温度状态被与烹饪部位的转动开关5以及从属于板的标志相邻地布置。在安全和警告区7中，存在三个上下挨着的故障显示装置8，这些故障显示装置8可以对于整个器具来显示故障或者正常状态。
在其它有利的实施方式(图3)的情况下，取消了单独的安全和警告区7，其中，用于显示温度状态的显示装置9和各用于烹饪部位3的故障显示装置8被布置在各个转动开关5的旁边。由此，每个烹饪部位3的温度状态和每个烹饪部位3的故障状态分别地显示给使用者。
当用于危急温度状态和/或器具故障的显示装置为了以颜色识别特征而添加标记(图4)时，在安全和警告区7中例如以两列布置有各三个温度显示装置9和三个故障显示装置8。在温度显示装置内部，可以例如在对应于高度危急温度的显示装置9a中存在相应的火焰标志10a以及在对应于高的但不危急的温度的显示装置9b中存在缩小的火焰标志10b。
在对于故障状态的显示区8a、8b、8c中，可以在对于危急故障状态的显示装置的区8a中存在显示危急故障的标志11a。在用于显示例如不妨碍运行安全的故障的显示区8b中，可以存在相应的较小的或者不那么明确的标志11b。
在显示器8c、9c中，所述显示装置分别显示了合乎规定的状态或者说不存在危急温度，可以存在相应的标志10c、11c，这些标志10c、11c无需担忧地给使用者显示，该器具处于合乎规定的非危急的状态中。
依据图4的标记布置方案不言而喻地可以推行给所述三个实施例，从而使得相应的信号也被布置在转动开关旁边或者玻璃陶瓷板2的其他的部位上。
在另一实施方式中(未示出)，分别仅存在一个对于危急故障状态的显示器8以及一个对于温度状态的显示器9。这些显示器8、9具备了彩色的发光元件，这些彩色的发光元件要么能以不同的颜色分级地照亮显示器8、9，要么能以不同的颜色无级地照亮显示器8、9。
在此情况下，唯一的显示器8和唯一的显示器9可以分别布置在安全和警告区7中。然而同样可行的是，仅设置一个显示器8并且为每个转动开关5设置一个显示元件9。
同样地，不言而喻地可以给每个炉灶面，也就是同样给每个转动开关5配属有各一个显示器8、9。
在另一有利的实施方式(未示出)的情况下，温度显示器9或者故障显示器8也能以不同颜色的沿着圆形布置的光源或者部段的形式存在，其中，颜色例如在非危急的范畴内是绿色(对应于无故障)以及蓝色(对应于非高温)，并且沿着圆圈攀升的温度和/或攀升的故障比率被以变化的颜色显示。按照相同的方式，这些温度变化曲线同样可以沿着光柱显示。
在本发明的情况下，优点在于，为使用者完成了简单而且直观地有待查看的显示装置，该有待查看的显示装置对于使用者而言实现的是：不用过多考虑就查看到由热或热量引发的或者由器具故障引发的危险。由此，实现明显地提高的应用安全。此外，人体工学和对器具的信任也提高了。
本发明结合炉灶面、特别是结合具有玻璃陶瓷板的炉灶面得以被公开。虽然如此，本发明仍能被同样成功地应用于各个形式的电器—特别是家用电器。

Claims (38)

1.透明的、经着色的炉灶面，所述炉灶面具有改善的颜色显示能力，所述炉灶面由采用高温石英混晶作为主要的晶体相的玻璃陶瓷制成，其中，所述玻璃陶瓷除了不能避免的痕量，不包含化学澄清剂氧化砷和/或氧化锑，
其特征在于，所述玻璃陶瓷在可见光范围内在大于450nm的整个波长范围内具有大于0.1％的透射率值，具有在可见区中光透射率为0.8-5％(优选为0.8-2.5％)以及具有在1600nm的红外线中透射率为45-85％；
设置有显示设备；以及
所述显示设备具有构造为以不同的颜色和/或标志显示不同的运行状态的显示装置(8、9)。
2.根据权利要求1所述的炉灶面，特征在于如下的透射率值：
在450nm时，＞0.15％
在500nm时，＞0.15％
在550nm时，＞0.25％
在630nm时，3-9％
在1600nm时，50-80％
以及，在可见区中光透射率为1.0-2.0％。
3.根据前述权利要求1和2中至少一项所述的炉灶面，其特征在于，所述玻璃陶瓷的组成(基于氧化物的重量％)主要由如下所述制成：
Figure FPA00001434064900011
Figure FPA00001434064900021
条件是：
1＜Fe2O3/V2O5＜8。
4.根据前述权利要求1至3中至少一项所述的炉灶面，其特征在于原料玻璃的快速的陶瓷化特性以及所述玻璃陶瓷的组成，所述玻璃陶瓷基于氧化物的重量％主要由如下所述制成：
Figure FPA00001434064900022
Figure FPA00001434064900031
条件是：
2＜Fe2O3/V2O5＜6。
5.根据前述权利要求1至4中至少一项所述的炉灶面，其特征在于所述玻璃陶瓷的组成，所述玻璃陶瓷基于氧化物的重量％包含：
CaO                    0.2-1
SrO                    0.1-1。
6.根据前述权利要求1至5中至少一项所述的炉灶面，其特征在于能结晶的原料玻璃的良好的可熔化性和抗脱玻化能力，具有：小于1320℃的加工温度VA；低于VA至少30℃的脱玻化上边界；以及具有如下的玻璃陶瓷组成，基于氧化物的重量％：
Figure FPA00001434064900032
Figure FPA00001434064900041
条件是：
2＜Fe2O3/V2O5＜6。
7.根据前述权利要求1至6中至少一项所述的炉灶面，其特征在于所述玻璃陶瓷或者所述能结晶的原料玻璃的为1巴的平衡氧气分压pO2处在大于1580℃的温度，优选处在大于1640℃的温度。
8.根据权利要求7所述的炉灶面，其特征在于，所述平衡氧气分压通过大于1700℃、优选大于1750℃的玻璃熔体的温度而得到调整。
9.根据权利要求7或8中至少一项所述的炉灶面，其特征在于少于0.04重量％的V2O5含量、优选为少于0.03重量％的V2O5含量。
10.根据前述权利要求1至9中至少一项所述的炉灶面，其特征在于，通过所述玻璃熔体的大于1700℃、优选大于1750℃的温度，达到少于5个气泡/千克玻璃的气泡数量，并且Fe2O3含量为至少SnO2含量的20重量％。
11.根据前述权利要求1至10中至少一项所述的炉灶面，其特征在于，作为常见的红色显示器的替换或者补充地，使用一个或者多个多色的显示器，例如蓝色、绿色、黄色、橙色或者白色的显示器。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的炉灶面，其特征在于，为了对器具的至少一部分的温度状态和/或器具的至少一部分的故障状态加以显示，存在显示装置(8、9)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的炉灶面，其特征在于，存在显示装置(8)，以用于显示所述炉灶面(1)的部分的温度或者所述炉灶面(1)的烹饪部位(3)的温度。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的炉灶面，其特征在于，存在显示装置(9)，以用于显示所述炉灶面的故障状态和/或所述炉灶面(1)的部分的故障状态和/或所述烹饪部位(3)的故障状态。
15.根据前述权利要求中任一项所述的炉灶面，其特征在于，对于不同的运行状态所述显示装置(8、9)具有带至少两个不同的颜色的、显不同颜色的发光元件。
16.根据前述权利要求中任一项所述的炉灶面，其特征在于，为了显示温度状态，存在至少一个红色发光元件和蓝色发光元件。
17.根据前述权利要求中任一项所述的炉灶面，其特征在于，为了显示故障状态，存在至少一个红色发光元件和绿色发光元件。
18.根据前述权利要求中任一项所述的炉灶面，其特征在于，构造显示装置(8、9)用于显示不同的颜色。
19.根据前述权利要求中任一项所述的炉灶面，其特征在于，所述显示装置(8、9)作为颜色变化分布地无级地显示颜色。
20.根据前述权利要求中任一项所述的炉灶面，其特征在于，所述显示装置(8、9)利用圆形显示器的发光段或者光柱显示器的发光元件来显示颜色。
21.根据前述权利要求中任一项所述的炉灶面，其特征在于，为了显示温度状态，存在红色发光元件、橙色发光元件和蓝色发光元件或者存在能够给出红色、橙色和蓝色的发光元件。
22.根据前述权利要求中任一项所述的炉灶面，其特征在于，为了显示故障状态，存在红色、橙色和绿色的发光元件(交通灯颜色)或者唯一的、能够表现红色、橙色和绿色的发光元件。
23.根据前述权利要求中任一项所述的炉灶面，其特征在于，此外，所述显示装置(8、9)具备显示不同的运行状态的标志。
24.用于显示依据权利要求1至23中任一项所述炉灶面(1)的运行状态的方法，其中，所述显示装置(8、9)用不同的颜色和/或标志显示不同的预先确定的运行状态。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述器具或者所述器具的部分的温度状态和/或故障状态作为运行状态来显示。
26.根据权利要求24或25所述的方法，其特征在于，所述炉灶面(1)的部分的温度或者所述炉灶面的烹饪部位(3)的温度或者所述炉灶面的部分的烹饪部位(3)的温度被以不同的颜色显示。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其特征在于，所述炉灶(1)的故障状态和/或所述炉灶(1)的部分的故障状态和/或所述烹饪部位(3)的故障状态被以不同的颜色显示。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的方法，其特征在于，不同的运行状态被以不同颜色的、带至少两个不同的颜色的发光元件加以显示。
29.根据权利要求24至28中任一项所述的方法，其特征在于，不同的温度状态被至少以红色发光元件和蓝色发光元件来显示或者唯一的、能够表现红色和蓝色的发光元件来显示。
30.根据权利要求24至29中任一项所述的方法，其特征在于，故障状态被以红色发光元件和绿色发光元件来显示或者唯一的、能够表现红色和绿色的发光元件来显示。
31.根据权利要求24至30中任一项所述的方法，其特征在于，用于显示运行状态的颜色无级地显示。
32.根据权利要求24至31中任一项所述的方法，其特征在于，颜色利用圆形显示器的发光段或者光柱显示器的发光元件显示。
33.根据权利要求24至32中任一项所述的方法，其特征在于，温度运行状态以红色显示热，以橙色显示温，并且用蓝色显示冷。
34.根据权利要求24至33中任一项所述的方法，其特征在于，所述故障状态以红色代表危急故障，以黄色/橙色代表对于运行安全非危急的故障，并且以绿色代表无故障。
35.根据权利要求24至34中任一项所述的方法，其特征在于，此外所述运行状态被以标志显示。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，对于温度运行状态，作为标志应用的是不同的火焰尺寸或者不同的火苗尺寸，并且对于故障运行状态应用的是不同尺寸的警告标志。
37.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，附加于以颜色和/或标志进行显示，所述显示装置还能够闪烁。
38.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述显示器视故障强度和/或温度强度的不同，而快速地或者缓慢地或者以不同的节奏闪烁。
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