CN114040896B - 盖板、尤其用于加热食物的板,以及用于加热食物的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盖板,尤其用于尤其通过烹饪、煎炸、生热和/或烧烤来加热食物的板,该盖板具有带有至少一个可加热区的玻璃基底,其中玻璃基底包括玻璃质材料,本发明还涉及一种用于尤其通过烹饪、煎炸、生热和/或烧烤来加热食物的设备,该设备包括盖板,本发明还涉及一种用于获得尤其盖板的安全特征值的方法以及一种用于提供盖板或用于加热食物的设备的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种盖板,例如用于加热食物的板(或面板),尤其烹饪面板、加热面板、煎炸面板和/或烧烤面板,以及一种包括此类盖板的用于加热食物的设备。
背景技术
耐温并且用作分隔元件以保护设备(如用于加热食物的设备)的例如电子部件和/或用作例如壁炉或炉子中的观察玻璃窗的盖板一般由具有低热膨胀系数的玻璃陶瓷形成,例如在商标下销售的。这是必需的,由此在用于加热食物的设备中还被称为用于加热食物的面板(例如作为烹饪面板、煎炸面板、生热面板和/或烧烤面板)的盖板可以承受由目前使用的加热设备或加热元件产生的温度。
在使用带有电阻加热器的所谓辐射加热体时产生直至700℃的最高温度。
在使用电感加热元件时出现最大500℃的较低的温度。由于这个较低的温度,在使用电感加热元件时,除了具有低热膨胀率的玻璃陶瓷,理论上还可以考虑具有略高的热膨胀的特种玻璃作为盖板材料。特种玻璃一般为具有约3.3*10-6/K的膨胀系数的硼硅酸盐玻璃,也称为“硼硅酸盐玻璃3.3”,例如作为“33”可商购。
在本公开的范围内,还将用于加热食物的面板,即例如用于烹饪、煎炸、生热加热和/或烧烤的面板,简称为“烹饪面板”或“烹饪区”。与日常用语相对应,烹饪面板还可以被称为烹饪板或一般地将用于加热食物的面板称为用于加热食物的板。
文件GB 2079119 A、US 2013/098903 A1、US 2013/256301 A1、US 2014/061196A1、US 2015/274579 A1、US 2016/338152 A1和US 2017/247284 A1描述了包括盖板的由耐温玻璃制成的烹饪设备、烹饪面板和/或烹饪区。
在国际专利申请WO 2018/225627 A1中描述了具有2*10-6/K至5*10-6/K的膨胀系数和560℃或更高的玻璃化转变温度的钢化玻璃。
然而迄今为止仍然需要通过附加的处理步骤(施加化学或热钢化)来为此类特种玻璃赋予对于应用于加热食物、例如对于烹饪而言所必需的机械和热稳定性。
虽然施加了这种热钢化,但是在实验中表现出明显的缺点。当满足以下非常常见的条件时,经经热钢化的硼硅酸盐玻璃3.3在作为烹饪面板的实际应用中断裂:
(a)烹饪面板的表面在日常使用中经历磨损,特别是由于研磨过程(锅具移动、清洁、使用中划痕)。
(b)加热区与烹饪面板外缘具有约25mm的较小距离。这个较小的距离尤其在投放到欧洲市场上时是常见且必要的,以便在符合安装标准规格的烹饪面板上容纳四个烹饪区。
在本公开的范围内,盖板或板的可加热区域或可加热区或者用于加热食物的面板还被简称为烹饪区或加热区。
在上述两个条件下,由盖板的在热的烹饪区与冷的外缘之间的温度梯度产生的应力超出了盖板的强度或在此情况下超出了外缘区域中烹饪面板的强度。即使在温度严格受控的烹饪设备(在加热期间在过冲情况下只能达到约310度)的前提下也会出现这种情况。因此硼硅酸盐玻璃3.3只能在以下限制下使用:加热区与盖板的外缘之间的距离为至少45mm——或者使用由于非常低的功耗而保持在明显低于310℃的加热体——但是这同时伴随着明显的烹饪性能损失。
因此需要包括玻璃或至少部分由玻璃组成或主要由玻璃组成的盖板,该玻璃尤其为经经热钢化的玻璃和/或硼硅酸盐玻璃,该盖板适合用作用于加热食物的设备中的用于加热食物的面板和/或用作热应用中的观察玻璃窗、例如用作壁炉观察玻璃窗或炉观察玻璃窗,并且所述盖板可以用在具有正常功率强度的加热体的设备中,并且其中与由玻璃形成的已知烹饪面板相比可以实现减小的边缘距离。
发明内容
因此本发明的目的是提供由玻璃形成的盖板、尤其由玻璃形成的用于加热食物的板或面板和/或例如用于壁炉和/或炉的由玻璃形成的可受高热负载的观察玻璃窗,它们克服或至少减轻了现有技术中的上述缺点。本发明的另一个方面涉及提供一种玻璃,该玻璃作为适合作为用于加热食物的板(或同义词还称为面板)、尤其烹饪面板(或烹饪板)的基底材料的玻璃陶瓷的替代品并且克服或至少减轻了现有技术已知的玻璃的缺点。
本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。优选的和特殊的实施方式存在于从属权利要求以及本说明书和附图中。
在第一方面,本发明的目的在于提供一种盖板,该盖板克服或至少减轻了现有技术的上述缺点,尤其提供一种用于尤其通过烹饪、煎炸、生热和/或烧烤来加热食物的板(或面板),该板包括具有至少一个可加热区的玻璃基底。
本发明的第二方面涉及提供一种用于加热食物的设备,该设备包括盖板、尤其用于加热食物的板(或面板),该盖板包括具有至少一个可加热区的玻璃基底,该设备克服或至少减轻了现有技术的上述缺点,优选一种可以成本低廉地制造和/或具有改进的操作者安全性的设备。
第三方面涉及此类盖板的用途。
因此本发明涉及一种盖板,尤其用于尤其通过烹饪、煎炸、生热和/或烧烤来加热食物的板(或面板),该盖板包括带有至少一个可加热区的玻璃基底,其中玻璃基底包括玻璃质材料,所述玻璃质材料包括以重量%计的以下组分:
以及任选地选自Fe2O3和/或CoO的组的至少一种另外的着色氧化物,以及必要时其他的有色氧化物,尤其NiO、MnO2、Cr2O3,其中包括该必要时其他的有色氧化物在内,该另外的着色氧化物的比例总计为0重量%至5重量%,
其中所述玻璃基底构造为优选盘状的,
其中尤其通过以220SiC的研磨来模拟的表面磨损,经经热钢化的玻璃基底的抗弯强度优选具有至少90MPa的抗弯强度安全特征值,所述安全特征值被定义为降低三个标准偏差的强度分布平均值。
在本文公开的实施方式中,标准偏差分别为3至5MPa。
在盖板的另一种形式中,该玻璃基底具有玻璃质材料,该玻璃质材料包括以重量%计的以下组分:
以及任选地选自Fe2O3和/或CoO的组的至少一种另外的着色氧化物,以及必要时其他的有色氧化物,尤其NiO、MnO2、Cr2O3,其中包括该必要时其他的有色氧化物在内,该另外的着色氧化物的比例总计为0重量%至5重量%。
在再另一个实施方式中,该玻璃基底具有玻璃质材料,该玻璃质材料包括以重量%计的以下组分:
以及任选地选自Fe2O3和/或CoO的组的至少一种另外的着色氧化物,以及必要时其他的有色氧化物,尤其NiO、MnO2、Cr2O3,其中包括该必要时其他的有色氧化物在内,该另外的着色氧化物的比例总计为0重量%至5重量%。
在再一个实施方式中,所述玻璃基底具有玻璃质材料,其中所述玻璃基底包括玻璃质材料,所述玻璃质材料包括以重量%计的以下组分:
以及任选地选自Fe2O3和/或CoO的组的至少一种另外的着色氧化物,以及必要时其他的有色氧化物,尤其NiO、MnO2、Cr2O3,其中包括该必要时其他的有色氧化物在内,该另外的着色氧化物的比例总计为0重量%至5重量%。
在本公开的范围内,以下限定是适用的:
在本公开的范围内,着色氧化物理解为在玻璃基质中通过着色离子将玻璃在体积内通过吸收染色的氧化物。在此,着色氧化物的着色离子分布在玻璃基质中,与在液体或溶液中的着色离子相当。通过着色氧化物将玻璃的体积染色,从而称为体积着色与通过着色离子的、尤其着色金属离子的体积着色相反的是,例如通过添加颜料或者通过涂层的着色。通过例如可以改变玻璃的散射行为的颜料和/或涂层的此类染色不是本公开意义上的体积着色。体积着色例如不改变玻璃的散射行为。
然而,还可以并且可能是优选的是,根据实施方式的玻璃是透明无色的,即除了不可避免的痕量之外不包括着色氧化物。此类不可避免的痕量一般为500ppm或更低。
借助于加热制备食物尤其理解为烹饪,例如在使用烹饪餐具如锅的情况下,煎炸(例如在使用煎炸餐具如平底煎锅或炸锅的情况下)、烧烤和/或使食物生热。食物包括尤其固体的、但还有流体的物质,例如水,或者固体与流体物质的混合物,例如面团。
用于加热食物的设备例如可以为包括所谓的烹饪面板的烹饪设备。这个烹饪面板自身包括玻璃质的基底或玻璃基底以及必要时的涂层,该涂层布置在该面板的表面上,和/或这个烹饪面板可以另外被精制和/或修整,尤其例如具有经加工的和/或琢面的边缘和/或孔。除了用于加热食物的面板之外,该设备还可以包括另外的部件,尤其电子部件。因此,用于加热食物的面板一般包括玻璃质基底或玻璃基底以及必要时的涂层,该涂层布置在面板或基底的表面上,和/或面板可以另外被精制和/或修整。
在本公开的范围内,基底理解为如下产品,该产品可以尤其通过对表面和/或边缘(例如边缘面的琢面和/或施加涂层)的处理被修整和/或精制。
在本公开的范围内,盖板理解为经精制的基底。
盖板的可加热区,例如用于加热食物的面板,优选为基底的区域。如果用于加热食物的面板为烹饪面板,则这样的可加热区还可以被称为“烹饪区”。
产品的盘状构造(例如基底)理解为,产品的空间延伸尺寸在笛卡尔坐标系的两个空间方向上比第三个空间方向上大至少一个数量级。因此最小的第三个空间延伸尺寸通常还被称为产品(例如用于通过加热制备食物的基底或面板)的厚度,另外两个空间方向通常被称为其长度或宽度。在本公开的意义上,盘状的基底不仅可以构造成平坦的或扁平的还可以构造成弯曲的,并且还可以构造成平坦的或扁平的盘或形成为弯曲的盘。
通过板的长度和宽度可以确定基底的主表面或主面板以及对应地还有盖板或面板的主表面或主面板。该主表面或主面板涉及基底或面板的顶面和底面。在此基底、盖板或面板的在运行使用中例如为了加热食物而面向用户的主表面被称为基底或盖板或面板的顶面。基底、盖板或面板的在此类板的运行使用中背离用户的主面板被称为底面。如果在本申请的范围内提到基底或用于加热食物的面板的“表面”,则由此指的是主面板(也是主表面),即面板或基底的顶面或底面。
一般还可以将顶面理解为基底或盖板或面板的具有标记或可以具有标记的侧面,例如烹饪区标记或应改进设备的可操作性的功能性涂层(例如触觉涂层)。底面是基底的例如可以面向电子部件的侧面。因此在底面上的涂层一般具有与顶面涂层不同的特性。
依据在运行使用中板的准确放置,底面还可以被称为背面并且顶面还可以被称为正面。
术语“Tg”理解为材料的转变温度或玻璃化转变温度。转变温度Tg通过在用5K/min的加热速率测量时在膨胀曲线的两个分支处的切线的交点来确定。这对应于根据ISO7884-8或DIN 52324的测量方法。
在本公开的范围内,只要没有另外说明,线性热膨胀系数在20-300℃的范围内给出。在本发明的范围内,符号α和α20-300作为同义词使用。所给出的值为根据ISO 7991在静态测量中确定的标称平均热长度膨胀系数。
在本公开的范围内,玻璃质材料或玻璃理解为无定形材料,该无定形材料由熔融过程、优选伴有随后的热成型(如辊轧、浮法或牵拉)来获得。
只要在本公开的范围内提及面板和/或基底的耐温差强度,它就是如下确定的:
由于该强度基本上还通过表面损伤确定,如在日常使用中在表面处、尤其在用于加热食物的面板和/或被包括在此类面板中的玻璃基底的表面处典型地在若干次使用之后出现的表面损伤,所以在启动之前可以通过模拟使用情况的表面变化(尤其对面板或玻璃基底的至少包括加热区与盖板外缘之间区域的区域进行研磨,例如根据DIN ISO 6344用粒度220的结合SiC晶粒)来产生与实践相关的使用状态。在此,研磨垂直于或平行于板的外缘进行,尤其如按照下文仍将详细说明地进行。然后将启用与经研磨区域相邻的或位于其下方的可加热区。
在这种样本体将模拟使用情况的表面变化引入到盖板中或从盖板中取下的样本体中的方法中进行研磨并且同时不仅对于用于确定耐温差强度的研磨还对于用于获得安全特征值的研磨以及对于确定抗弯强度或弯曲断裂强度分别使用制造商VSM的具有制品编号CP918A和粒度P220的研磨片或研磨纸作为研磨料。
在这种样本体将模拟使用情况的表面变化引入到盖板中或从盖板中取下的样本体中的方法中使用的研磨纸或研磨片的晶粒类型分别为碳化硅,并且研磨纸或研磨片对应于标准DIN ISO 6344。结合分别为固体合成树脂结合,并且载体材料在此为轻质胶乳纸(A纸)。
样本体1分别具有盖板100的厚度,该样本体从盖板中取下并且由此具有介于2.8mm与6.3mm之间的厚度,其中对于不同的厚度在研磨结果中没有发现区别,通过研磨产生的表面变化因此与样本体1的厚度以及因此盖板100的厚度无关。
样本体1分别从盖板100中取下或者从其中单独分离,然后再向盖板100中引入压力或压预应力。在单独分离样本体1之后,通过热钢化向所述样本体以及取出所述样本体的盖板100中引入压应力。在此,样本体1分别经历与盖板100的相同的钢化过程,优选与盖板一起经历钢化过程,并且由此具有与之相同的压力或压力钢化。在对于权利要求1、权利要求16以及权利要求22的主题进行研磨之前尤其是这种情况。
在这种方法中,用于确定耐温差强度的研磨、以及还有确定在权利要求16中给出的在盖板的外缘与至少一个可加热区的边缘之间的最小距离a、以及在其从属权利要求中提及的研磨如下进行。
图5a示出在用于研磨盖板100的样本体1的方法中用于执行第一处理步骤的布置,以便后续确定权利要求16中提及的耐温差强度以及盖板的外缘与至少一个可加热区的边缘之间的最小距离a,该方法步骤与权利要求1中提及的用于确定抗弯强度或弯曲断裂强度的研磨(下文仍将详细说明)有所不同。
在本公开的范围内,尤其在对用于研磨的方法的说明中,只简写地提及盖板100或从盖板100中取出的样本体1。然而,在此这些信息还应分别指示组成盖板100并因此组成样本体1的玻璃基底或至少包括在其中的玻璃基底。
不仅在用于确定耐温差强度的研磨而且在用于确定抗弯强度或弯曲断裂强度的研磨中,分别从本文描述的盖板100中以250*250*4[mm]的尺寸如上所述地分出样本体1,该盖板在其制备之后尚未被引起表面变化。
由此这种样本体1尤其还包括在本文中分别公开的对应的表面压应力,在本公开的范围内所述表面压应力还被称为表面压预应力。
通过整面覆盖的、具有平坦底面的重物3将尺寸为65mm*30mm的研磨片2均匀加载,使得单位面积的压紧力为2N/cm2。
在第一处理步骤或方法步骤中,将如此施加重量的研磨片2垂直于样本体1的外缘4以v=0.3m/s±0.1m/s的速度移动,该样本体具有例如250*250*4[mm]的所使用的样本体1规格。
这种移动在可加热区102之内开始并且一旦研磨片2整体已经移出盖板100的样本体1的外缘4(或外缘4)就结束。
在此总体上被研磨片2扫过的路程(即研磨路程)的长度分别为200mm并且引导入在样本体1之外的与样本体1直接相接的溢出路程中。
第一处理步骤或方法步骤的这种移动导致在研磨结束之后研磨片2分别离开样本体1。
为了能够以均匀的压紧力实施这个研磨过程直到超出盖板100的样本体1的外缘4(或外缘4)、例如因此超出所模拟的烹饪面板边缘,在必要时可以为了达到本文公开的值而将适当尺寸的板5(辅助板)直接定位在盖板100的样本体1的外缘4处,该板补偿了盖板100的样本体1与样本体1的周围环境的高度差并且形成了先前提及的溢出路程。
在此为了用于引起表面变化的方法的在图5a、5b和6a中所示的处理步骤或方法步骤、尤其研磨,研磨片2分别被如此定向,使得其65mm的长边垂直于板外缘4、因此垂直于盖板100的样本体1的外缘4。
然而,在图6b中所示的用于研磨的方法步骤或处理步骤中,研磨片2的65mm的长边平行于板外缘4定向。
对于具有不同厚度的样本体1,必须对应地匹配辅助板5的厚度。
用同样尚未使用的第二个研磨片在同样的位置重复先前说明的研磨过程,如再次在图5b中展示的。
研磨路程在此分别保持恒定为200mm的长度。
“研磨路程”的“0”位置或起点位置尤其在可加热区中开始,因此各种情况下都在样本体1中以距样本体1的边缘200mm的距离开始,并且在冷的外缘4处停止,其中研磨路程相对于受热区(相应观察的可加热区)的中心成直角地延伸。
在用于引起表面变化的方法中,用于确定关于抗弯强度或弯曲断裂强度的安全特征值的研磨,即由此在权利要求1中以及其从属权利要求中提及的研磨,如下进行。
在这种研磨中,样本体1在4mm的厚度下具有100*100mm的面积,并且研磨路程的长度为100mm。
在其他方面,在图6a中展示的第一步骤与如上关于图5a中展示的用于确定耐温差强度的研磨所描述的同样地进行。
但是在图6b中展示的第二方法步骤或处理步骤有所不同。
在这种研磨的第二处理步骤中,用同样尚未使用的第二研磨片来重复上文描述的研磨过程,但是其中样本体1预先被旋转90°并且在平行于边缘4延伸的具有100mm长度的研磨路程上被移动,使得在样本体1上设定垂直交叉的研磨轨迹。
总而言之并且尤其,当涉及经钢化的盖板时,可以如下获得耐温差强度(TUF)Tmax,尤其还用于确定在权利要求16中提及的盖板外缘与至少一个可加热区的边缘之间的最小距离a:
i)放置经钢化的盖板;
ii)将具有与盖板的大小相同大小的辅助板贴靠盖板的第一边缘,使得盖板的边缘和辅助板的边缘完全接触;
iii)定位具有65mm*30mm尺寸的研磨纸,使得长度为65mm的边垂直于第一边缘布置,使得第一边缘与研磨纸之间的距离为135mm,
其中研磨纸与同第一边缘相邻的第二边缘之间的距离为110mm,也就是说,研磨纸的对角线交点与第二边缘之间的距离为125mm,并且
其中研磨纸的晶粒类型为碳化硅并且具有P220的粒度,该研磨纸利用固体合成树脂粘合剂而结合到轻质胶乳纸(A纸),并且其中研磨纸对应于标准DIN ISO 6344;
iv)使研磨纸受到整面负载,使得单位面积的压紧力为2N/cm2;
v)将经定位且受负载的研磨纸垂直于第一边缘并且在第一边缘的方向上以速度v=0.3m/s±0.1m/s移动直到研磨纸已经完全离开样本体并且完全位于辅助板上;
vi)将步骤iii)至v)重复一次,其中使用新的研磨纸;以及
vii)测量耐温差强度Tmax,其中加热区在中部包括经研磨的区域,并且其中用如下方法测量耐温差强度Tmax,该方法在论文“Untersuchungen zum Thermoschockverhaltenvon Keatit-Mischkristall-Glaskeramiken(关于热液石英混晶玻璃陶瓷的热冲击行为的研究)”,Christian Hans-Georg Roos,Würzburg,2002中的第3.5点“Thermoschockprüfung/TUF-Prüfung(热冲击测试/TUF测试)”中描述。
总而言之并且尤其,当涉及经钢化的盖板时,尤其还用于权利要求1和权利要求22的主题,可以如下获得抗弯强度的安全特征值:
i)借助于散射光偏振仪(“Glasstress”公司的设备“Sculp-05”)测量盖板的热钢化;
ii)将盖板加热到比Tg高100℃;
iii)将盖板在比Tg高100℃下维持1小时;
iv)冷却盖板,其中冷却速度为1K/min;
v)从经冷却的盖板中分出至少3个、优选4个、更优选9个、更优选20个具有100mm*100mm尺寸的样本体;
vi)放置所获得的样本体,使得看起来原始盖板的顶面朝上;
vii)将具有与样本体大小相同的大小的第一辅助板贴靠样本体的第一边缘,使得样本体的第一边缘和第一辅助板的边缘完全接触;
viii)定位具有65mm*30mm尺寸的第一研磨纸,使得长度为65mm的边垂直于第一边缘布置,使得第一边缘与第一研磨纸之间的距离为35mm,
其中长度为30mm的边相对于第一边缘居中地布置,并且
其中第一研磨纸的晶粒类型为碳化硅并且具有P220的粒度,所述研磨纸利用固体合成树脂粘合剂而结合到轻质胶乳纸(A纸),并且其中第一研磨纸对应于标准DIN ISO6344;
ix)使第一研磨纸受到整面负载,使得单位面积的压紧力为2N/cm2;
x)将经定位且受负载的第一研磨纸垂直于第一边缘以速度v=0.3m/s±0.1m/s移动直到第一研磨纸已经完全离开盖板并且完全位于第一辅助板上;
xi)将具有与样本体的大小相同大小的第二辅助板贴靠样本体的与样本体的第一边缘邻接的第二边缘,使得样本体的第二边缘和第二辅助板的边缘完全接触;
xii)定位具有65mm*30mm尺寸的新的第二研磨纸,使得长度为65mm的边垂直于第二边缘布置,使得第二边缘与第二研磨纸之间的距离为35mm,
其中长度为30mm的边相对于第二边缘居中地布置,并且
其中第二研磨纸的晶粒类型为碳化硅并且具有P220的粒度,所述研磨纸利用固体合成树脂粘合剂而结合到轻质胶乳纸(A纸),并且其中第二研磨纸对应于标准DIN ISO6344;
xiii)使第二研磨纸受到整面负载,使得单位面积的压紧力为2N/cm2,
xiv)将经定位且受负载的第二研磨纸垂直于第二边缘以速度v=0.3m/s±0.1m/s移动直到第二研磨纸已经完全离开盖板并且完全位于第二辅助板上;
xv)根据EN 1288-5测量借助于步骤v)至xiv)获得的至少3个、优选4个、更优选9个、更优选20个样本体的抗弯强度;
xvi)计算在步骤xv)中测量的抗弯强度的西格玛平均值和标准偏差;以及
xvii)计算抗弯强度的安全特征值,其中抗弯强度的安全特征值如下计算:抗弯强度的安全特征值=(在步骤xvi)中获得的抗弯强度的西格玛平均值)-(3*在步骤xvi)中获得的标准偏差)+(在步骤i)中获得的热钢化)。
尤其当涉及受钢化的盖板100时,尤其还为了权利要求21的目的,可以以如上描述的方式获得抗弯强度的安全特征值,其中通过在此说明的研磨引起限定的、尤其模拟使用情况的表面变化,在引起表面变化之后执行对盖板100的玻璃基底的测试,尤其抗弯强度或弯曲断裂强度测试,优选根据EN 1288-5用双环方法测量,并且基于测试结果获得安全特征值并且将其与盖板相关联。
抗弯强度的这个安全特征值优选被定义为降低三个标准偏差的强度分布平均值并且对于本文公开的盖板具有至少90MPa的最小安全特征值。
在此方法中,通过研磨、尤其通过如上文对于权利要求1所描述的研磨,模拟使用情况的表面变化可以基本上对应于盖板或用于加热食物的设备约三年使用时长的平均使用情况。
还公开了一种用于提供盖板或用于加热食物的设备的方法,尤其用于提供如本文公开的盖板或者如本文公开的用于加热食物的设备,该盖板或设备具有在使用上文提及的方法的情况下获得的最小安全特征值,其中在获得低于预定的最小安全特征值、尤其上文给出的最小安全特征值的安全特征值之后,提高被包括在盖板中的玻璃基底中的预应力、尤其热表面压应力,或者使用具有相同组成但是具有更高的表面压预应力的、包括在盖板中的玻璃基底来执行用于获得安全特征值的方法,其中执行上述方法步骤,直到之后获得的安全特征值大于或等于预定的最小安全特征值。
启动通过将面板或直观的板安装到用于加热食物的设备中或者将面板或更明确地说用于加热食物的板放置到用于加热食物的设备的电感加热体上进行,其中在后一种情况下加热体与板的底面之间的距离对应于通常在用于加热食物的设备中存在的距离。另外,在加热体的最大功率设定下且在使用空的用于加热食物的容器(即例如具有平坦底部并具有与可加热区的直径相差最多5mm的底部直径的烹饪或煎炸餐具或容器)的情况下进行启动。
所使用的容器的底部直径即可以比可加热区的直径大直至5mm或者小直至5mm。
当底部的表面即使在受热状态下、即尤其即使在如上详述的启动情况下(即尤其还在最大功率设定下并且与餐具或容器的填充状态无关)通过加热餐具或容器而实现或可实现的状态下也不超出最多0.1mm的公差范围内,则餐具或容器的底部被称为平面状。
对于如下文进一步详述的启动测试,使用了空的容器或餐具。
在启动加热体或加热元件之后,可加热区生热并且在面板或更明确地说板的顶面的最热位置处经历了还示意性地在图2中展示的温度-时间曲线。顶面在此是面板或更明确地说板的与餐具或容器相接触的侧面。在此从图2中可以看出,温度-时间曲线在最多5分钟之内达到第一个最大值,还将其称为过冲温度通过加热元件或加热体的传感器控制的介入,在这一点上加热过程自动中断,这导致后续的温度下降,还如在图2中可以看到的。
过冲温度与板的仍处于室温的外缘之间的温差导致在外缘附近的拉伸应力,其大小取决于温差的大小、基底的材料特征值的大小和可加热区与板的外缘的距离。相关的材料特征值在此尤其为线性热膨胀系数、弹性模量E和横向应变系数μ。
在相同温度下可加热区域的边缘与板的外缘的减少的距离提高了靠近边缘的拉伸应力并由此提高了断裂风险。
在本公开的范围内,耐温差强度是指板的顶面上的如下最大温度:在可加热区的边缘与板的外缘具有25mm的最小距离的条件下在该最大温度下首次出现板的断裂。
已经显示出,在此类启动测试中具有对应的足够大的耐温差强度的盖板一般不仅适合于在用于加热食物的设备中作为盖板,而且还可以例如用作散热器罩。
当玻璃例如以被着色金属离子染色的形式存在时,在本文中尤其将其称为是体积着色的。在本公开的意义上,透明玻璃尤其理解为不包括或仅包括少量散射性组成部分的玻璃。由此玻璃尤其可以以透明的体积着色的方式形成,但是当然还可以以透明的未染色的形式存在。
在本公开的范围内,发光装置尤其理解为构造成发光器件或者包括发光器件的装置或产品,例如LED。
在本公开的意义上,显示元件理解为输出光学信号的电子控制的元件。例如,显示元件可以设计为矩阵显示器或区段显示器,尤其设计为图像显示器。
玻璃的化学耐受性一般在三个等级中给出,其中对玻璃的耐水解性、耐酸性和耐碱性进行区分。
在本公开的范围内,玻璃的耐水解性的确定和水解等级的给出根据DIN ISO719规定来进行。依据所提取的玻璃组成部分的量不同,将对应地被研究的玻璃划分为等级,其中等级1指示其中仅提取出少量材料的等级,并且随着由于水解侵蚀玻璃的溶出量增大,等级数值增大。
在本公开的范围内,玻璃的耐酸性或酸性等级的确定根据DIN 12116的规定来进行。在此对应于所提取的玻璃组成部分的量进行等级划分,其中最好的等级再度为1级。
在本公开的范围内,玻璃的耐碱性或碱性等级的确定根据ISO 695来进行。在此最好的等级,即具有最高耐碱性的等级,再度为1级。
根据一个实施方式,玻璃的化学耐受性通过耐水解性H、耐酸性S和耐碱性L的至少2、3、3的等级数值给出。
盖板的这样的设计具有一系列优点。
通过以这种形式的盖板设计,即盖板包括包含上述组分的玻璃基底,玻璃基底构造成经热钢化的玻璃基底。玻璃基底尤其构造成使其能够被施加高热钢化并且通过热钢化可以实现盖板的足够的使用强度。这尤其对于以下情况是有意义的:该板被确定用作用于加热食物的面板并且因此应保证包括此类面板的用于加热食物的设备的足够的运行安全性。此类设计因此提高盖板或面板以及用于加热食物的设备的用户安全性。同时,玻璃基底可以成本低廉地制造。即因此不仅盖板或面板还有整个用于加热食物的设备都可以以此方式经济地制造。
另外所述玻璃基底被形成为,使得通过以220SiC研磨来模拟的表面磨损,经热钢化的玻璃基底的抗弯强度具有至少90MPa的抗弯强度安全特征值,该安全特征值限定为降低三个标准偏差的强度分布平均值。
用220的SiC研磨在此以可重现的方式模拟了由于盖板的使用产生的划痕。例如已知的是,由于在板的顶面上摩擦的硬颗粒状污物、例如由于在用于加热食物的容器或餐具底面处的污物,或者由于清洁、例如用刮铲和/或研磨型清洁工具和/或清洁器具、例如研磨型海绵,面板或用于加热食物的板的顶面通常可能具有或具有作为使用痕迹的划痕。
换言之,玻璃基底构造成使其为针对机械研磨有耐受性的玻璃基底。玻璃基底针对机械研磨的耐受性在此应理解为,玻璃基底虽然可能进一步具有例如划痕,但是划痕不会严重降低玻璃基底的强度、尤其抗弯强度。
其优点是,包括此类玻璃基底或甚至由此类玻璃基底组成的盖板较不容易在应用情况下由于断裂而失效,其中在应用情况下该玻璃基底一般应作为经热钢化的玻璃基底而存在。这种应用情况在此例如包含当盖板构造成用于加热食物的面板并且被用在烹饪设备或一般而言用于加热食物的设备中时此类设备的运行。
但是,盖板的应用绝不限于用作用于加热食物的面板、即例如用作烹饪面板的情况,而是该盖板的使用一般可设想用于如下的应用领域:其中在盖板的边缘区域中出现显著的温度梯度。可能的应用领域因此例如包括灯具和/或散热器的盖罩、热解炉的内盘或类似物。
根据盖板的一个实施方式,玻璃基底经热钢化,其中热表面压预应力为至少65MPa。
根据另一个实施方式,基底具有在最小0.28MPa/K与最高0.53MPa/K之间的系数α·E/(1-μ)。其中α表示在介于20℃与300℃之间的温度范围内的平均热长度膨胀系数,E表示弹性模量并且μ表示玻璃的横向应变系数。横向应变系数μ还被称为泊松系数。
这是有利的,因为以此方式可以实现盖板的如下应用:其中例如在用于加热食物的设备中可以使用正常功率大小的加热体,使得尤其例如在烹饪面板或烹饪设备的情况下烹饪性能也不是非常低。利用如此设计的盖板或烹饪面板尤其可以实现如下的设计:其中至少一个加热区与盖板或用于加热食物的板(或面板)或烹饪面板的外边具有仅25mm的最小距离。
根据一个实施方式的盖板优选如此设计,使得在至少一个可加热区的边缘与所述盖板的外缘之间有25mm的最小距离的情况下,玻璃基底具有至少310℃的耐温差强度。
此类设计对于盖板作为用于加热食物的面板或板的用途而言是特别有利的,即便当在用于加热食物的设备中使用具有至少8W/cm2的比功率的加热元件(或加热体)并且加热区与盖板或用于加热食物的面板的外缘的距离最大为25mm时。即以此方式可以最优地利用所提供的表面,也就是说在用于加热食物的面板的表面上不存在较大的冷区域和边缘距离。这尤其是与欧洲家用电器市场相关的,因为这里通常将四个加热元件——对应于玻璃基底或盖板或面板的四个加热区——布置在设备中。
加热体或加热元件的比功率优选被限制在最大15W/cm2。
即使对于不再存在如经典烹饪设备中已知的固定式加热区、而是取决于餐具(即例如烹饪餐具或煎炸餐具如锅或平底锅)的位置来进行加热的设备(所谓的“随处烹饪”功能)而言,此类的盖板设计也是有利的。正是在用于加热食物的设备的此类设计中可能出现以下情况:将餐具从热区域推移到边缘,以便中断加热过程,使得在此热的餐具与盖板的冷的区域进行接触。为了在此类情况下防止形成裂纹并由此防止盖板或用于加热食物的面板的断裂,盖板的如上文所述的设计是特别有利的。
另外可能的是,以双圈或多圈(zwei-bzw.mehrkreisig)的方式来运行可加热区的加热元件。于是可能的是,将可加热区与所使用的用于加热食物的餐具的大小进行匹配。例如可能的是,一个可加热区包围较小的第一区以及围绕第一区的第二可加热区,其中可以首先加热较小的第一区并且在需要时接通第二区。
作为加热元件尤其优选电感加热元件。
钢化过程由三个阶段组成。在第一阶段中将玻璃基底加热到比玻璃化转变温度Tg高100K至150K的温度T。第二阶段由保温时间组成,在保温时间之后,通过温度平衡在整个玻璃基底中均匀地存在温度T。在第三阶段中进行玻璃基底的两侧冷却,通常借助于吹入气态介质或者通过气相和液相的混合物,由此在达到室温之后在整个玻璃基底中存在至少65MPa的表面压应力。
因此需要玻璃基底或盖板或用于加热食物的面板或板理论上可受较高的预应力,以便承受在用于加热食物的设备运行期间如在可加热区与板的外缘之间出现的温差而不会断裂。
材料在无断裂情况下抵抗在受热状态下的可加热区与相邻的盖板冷外缘之间的温差ΔT的能力由可加热区中的最大容许温度Tmax决定。
这种能力的前提条件是,由于在热的可加热区与盖板的相邻冷外边之间的温差而在盖板冷的边缘区域中出现的拉伸应力小于在正好相同的位置处的强度。
在本公开的范围内,受热的可加热区的最大容许温度Tmax尤其为盖板的表面温度,确切地说为盖板的顶面的温度。盖板的顶面在此为盖板的在运行使用中面向用户的侧面,即被设置为例如与用于加热食物的餐具进行接触的侧面。例如,这个顶面构造成使其具有其他的元件,例如可加热区的边的标记物(例如对于此情况烹饪板或烹饪面板还被称为烹饪区标记物)。
可以假定,在受热的可加热区中盖板的表面温度一般是最高温度。当用于加热食物的设备的加热元件被设置为电感元件时尤其是这种情况,因为在此种情况下加热尤其通过对应的烹饪餐具来进行。
但是,不受限于这个实施方式,一般而言还可以选择其他的加热元件形式。在本公开的范围内,在此情况下Tmax还被描述为受热的可加热区的表面处、即盖板的顶面处的容许的最大温度。
在盖板的冷的边缘区域中的强度σR由通过典型的使用损伤定义的抗弯强度σG和由于热表面压应力而增加的强度σV组成:
(1)σR=σG+σV。
在产品安全性方面所需的是,在静态意义上观察边缘区域中的强度σR,因为该强度经受一定程度的随机变化(Zufallsstreuung)。因此要将降低三个标准偏差(3·s)的抗弯强度平均值选择为与实践相关的度量:
盖板的冷边缘区域中的强度必须大于在那里出现的热致拉应力σZ。这个热致拉应力通过材料参数弹性模量(E)、热膨胀系数(α)和横向应变系数(μ)以及通过盖板上温度的空间分布和在那里尤其可加热区的边与盖板的相邻冷外缘的距离来定义。这个距离也被称为a。
对应于以下公式得出基于材料参数的最大可能的拉应力σZ:
从测量得出,在可加热区与盖板的冷外边的距离a为25mm时,实际导致的拉应力σZ达到了这个理论最大值。
没有由于热的可加热区与盖板的相邻冷外边之间的温差而出现热致断裂的条件即可以总结为:
这个条件限制了热的可加热区与盖板的相邻冷外边之间的最大可能的温差ΔT。受热的可加热区的最大可能的绝对温度Tmax直接由在约25℃的室温下快速生热过程中盖板的冷的边缘的温度TRand加上上文刚刚说明的温差ΔT得出:
(5)Tmax=ΔT+25℃。
在此涉及如下的Tmax的值:所述值是对于可加热区的边缘与盖板的外边的25mm的距离a已确定的。这个距离a在下文中还简称为“边缘距离”或“距离”。
如果热的可加热区与盖板的相邻冷外边之间的距离a增大,则在冷的边缘区域中的拉应力σZ对应地减小:
(6)σZ(a>25mm)<σZ(a=25mm)=σZ。
因此可加热区的最大温度还可以理解为是距离a的函数,即
(7)Tmax=f(a),
也就是说,在大于25mm、例如50mm的距离a下可以实现更热的最大温度Tmax。
本领域技术人员可以毫无困难地以数值方式计算边缘距离a的影响;然而,这种相对影响的公式形式的说明可以在良好的近似下通过径向对称的模型来进行;如此,例如根据Goodier;J.N.:Thermal Stress Am:Soc.Mech.Eng.,Jour.Appl.Mech.,Vol 4,No.1,March 1937。然后在板的冷外边处的切向拉伸应力为:
L在此表示可加热区的中点直到板的外边的距离。在此在可加热区的中心中r=0直至r=L的路程上进行积分。距离L可以划分成两段:可加热区的半径段R和可加热区的边缘与板外缘的距离a:
(9)L=R+a。
如果将这种分段方式引入(8)中,则对于在板的冷外边处的切向拉伸应力获得了σZ(a),一个映射可加热区的温度曲线的积分部分和一个映射边缘区域的积分部分:
边缘距离a因此出现在积分的前置因子中,确切地说以平方形式出现在分母中,这直接表明了更大的边缘距离减小应力的效果。映射可加热区的温度特征的第一积分部分与边缘距离无关并且在边缘距离改变时可以被视为常数。映射边缘区域的第二积分部分依赖于边缘区域中的温度曲线,该温度曲线具有理论上指数降低的特征并且一般可以用简单的手段求解。
根据(4)的断裂条件也再次适用于在(10)中说明并且依赖于边缘距离a的拉应力σZ(a):
直接可认为合理的是,在热的可加热区与冷的板外缘a之间的最大可能的温差ΔT(a)增大的程度与在边缘距离a增大时冷的边缘区域中拉应力σZ(a)降低的程度相同。对应地得出热的可加热区的绝对最大温度Tmax的对应数值。
在图4中对于不同材料展示了热的可加热区的最大温度Tmax与边缘距离a之间的关系。
适合用于根据本公开的盖板的玻璃组成的特别之处在于,它们在根据图4的距离-温度图中低于通过下式给出的界限直线:
优选低于通过下式给出的界限直线:
在此a再次表示可加热区的边缘与盖板的外边之间的以毫米计的最小距离并且Tmax表示在受热的可加热区域中的最大温度。
在距离-温度图中如此表示的位置保证了相对于现有技术改进的、针对在受热的可加热区与盖板的相邻冷外边之间出现的温差的断裂安全性。
在实际试验中显示出的在本公开的范围内关于边缘距离a以及关于最小边缘距离的结论不仅适用于圆形而且适用于矩形的可加热区,这基本上取决于其大小、尤其取决于可加热区的面积大小。
对于使用盖板作为用于制备食物的板的情况,用于具有足够好的温度控制(不超过290℃的最大温度且优选不超过310℃)的电感烹饪设备的这些材料可以实现关于可加热区在用于制备食物的板上的布置方面提高的设计自由度,例如在欧洲型号中所要求的可加热区与盖板外边具有25mm的最小距离。
根据盖板的一个实施方式,玻璃基底包括玻璃质材料,该玻璃质材料包括以重量%计的以下组分:
以及任选地选自Fe2O3和/或CoO的组的至少一种另外的着色氧化物,以及必要时其他的有色氧化物,尤其NiO、MnO2、Cr2O3,其中包括所述必要时其他的有色氧化物在内,所述另外的着色氧化物的比例总计为0重量%至5重量%。
如果在本公开的范围内玻璃基底包括玻璃质材料,则由此尤其包括以下情况:该玻璃基底主要、即至少50重量%或者基本上、即至少90重量%或者甚至完全由这种材料组成。盖板尤其可以构造成由玻璃质材料制成的板或盘,必要时设置有精制层,例如涂层。
通过此类组成可以实现特别好的强度值。
先前提及的以及一般而言本文公开的组成应如此理解:所详述的组分为总组分的至少98重量%、一般99重量%。多种元素的化合物,例如F、碱金属Rb、Cs、稀土金属或如Zr和Hf的元素,但是还有Fe、Sr、Zn,都是在玻璃制造时、尤其通过大规模使用的混合原料进行玻璃制造时常见的杂质。如果对于组分给出0重量%的比例,这意味着,在原料混合物中去掉所涉及的组分。然而这些组分可能作为不可避免的杂质存在。
根据所述盖板的另一个实施方式,玻璃基底具有介于2.8mm与6.3mm之间的厚度。
在玻璃基底的更小厚度下不再保证有足够的强度。在此强度理论上可以通过使用玻璃基底以及相对应的面板的更大厚度来实现。然而这不仅具有需要以此方式还使用更多材料并且因此对应地提高基底成本的缺点,而且更大的厚度还导致更大的重量。因此,玻璃基底的最大厚度受到限制并且优选为不多于6.3mm。
根据盖板的另一个实施方式,玻璃基底具有至少2、3、3或更好的化学耐受性H、S、L,其中化学耐受性根据DIN ISO 719确定为水解等级H、根据DIN 12116确定为酸性等级S并且根据ISO 695确定为碱性等级L。
盖板作为化学耐受性盖板的此类设计是有利的,因为以此方式可以将由于被食物(例如水或醋或类似物)腐蚀造成的表面磨削产生的盖板表面损伤保持得尽可能少。还有利的是,当例如在使用盖板作为用于加热食物的面板(例如在直接在表面上烧烤食物时)的情况下,在食物与盖板直接接触时不会使来自盖板或面板的玻璃质材料的物质脱落。
根据盖板的另一个实施方式,玻璃基底以透明无色的形式存在,其特征在于,相对于4.0mm的玻璃厚度,在电磁谱的可见波长范围内至少85.0%的透射率τvis。τvis在此理解为相对于标准光D65、2°观察者和4.0mm的玻璃厚度,在380nm至780nm波长范围内的标准颜色值Y。玻璃基底优选具有中性的透射特征。
根据再另一个实施方式,玻璃基底以透明的体积着色的形式存在,其中玻璃基底优选具有中性的透射特征。
本领域技术人员在此依据玻璃基底的组成如此进行设定,使得实现所希望的透射率,尤其通过对应地设定着色组分的量。
当例如希望将显示元件和/或发光装置例如作为用于加热食物的面板或用于加热食物的设备的状态显示器布置在面板下方或玻璃基底下方并且使用者透过面板或玻璃基底观察显示元件和/或发光装置时,玻璃基底作为透明无色的玻璃基底的形成方式可以是有利的。尤其对于需要显示元件的高分辨率和/或尽可能色彩保真地感受显示元件和/或发光装置的情况(例如用于通过设定发光装置的色位来显示温度并且因此用于提高用户安全性),构造成透明无色的玻璃基底可能是有利的。
然而,同样可能的并且甚至可能优选的是,玻璃基底构造成透明的体积着色的。例如可以通过将玻璃基底如此构造体积着色的玻璃基底来降低对布置在玻璃基底或用于加热食物的面板下方的设备部件的透视。
优选玻璃基底分别被设计为使其具有颜色中性的透射特征。这尤其意味着,在透过玻璃基底或盖板或用于加热食物的面板观察时,不仅在透明无色玻璃的设计下而且还在透明有色玻璃的设计下使颜色尽可能少地失真。换言之,即玻璃优选分别具有非多彩的(unbunten)色位,也就是说CIEL*a*b*颜色空间的饱和度值C*为最大10.0并且优选小于4.0,其中C*限定为
相对于标准光D65、以2°观察角度的观察者和4.0mm的玻璃厚度。优选的非多彩的色位的描述可以通过CIE颜色坐标x和y的数值来进行,其中界限为0.26<x<0.38和0.27<y<0.42。
根据盖板的再另一个实施方式,玻璃基底具有在最小0.28MPa/K与最高0.53MPa/K之间的商α·E/(1-μ),其中α表示在介于20℃与300℃之间的温度中的平均热长度膨胀系数、E表示弹性模量并且μ表示玻璃的横向应变系数。
根据盖板的另一个实施方式,在盖板的至少一个表面的至少一个区域中布置有至少一个涂层。
例如涂层可以布置在盖板的顶面和/或地面的至少一个区域中。涂层在此例如可以为布置在面板的顶面上的所谓的装饰层或装饰物,该装饰层或装饰物可以例如以标志的形式和/或以至少一个受热区的标记物的形式形成,或者替代地或附加地,还可以为布置在盖板的底面上的标记层,该标记层尤其在形成为透明无色的盖板中构造为用于遮盖或隐藏(例如用于加热食物的设备的)布置在盖板下方的部件,尤其在使用盖板作为用于加热食物的面板的情况下。
第二方面涉及一种尤其通过烹饪、煎炸、生热和/或烧烤来加热食物的设备,该设备包括根据上述实施方式的盖板、如用于加热食物的板(或面板)以及分配给该盖板或用于加热食物的板或面板的至少一个可加热区中的至少一个可加热区的加热元件、尤其电感加热元件,其中加热元件与盖板的边缘具有最多25mm的边缘距离并且其中加热元件具有至少8W/cm2并且优选最大15W/cm2的比加热功率。
已经显示出,尤其电感加热元件是特别适合的,因为以此方式对玻璃基底或盖板或面板仅产生了较小的温度负载。即,电感加热元件的使用还提高面板的操作者安全性并且由此对应地还提高了配备此类盖板或面板的用于加热食物的设备的操作者安全性。
另外,用于加热食物的设备(例如烹饪设备)的此类设计是有利的,因为它允许盖板的大部分实际上受热。换言之,通过根据实施方式的盖板设计,提供了比一个或多个可加热区更大的盖板区域。这尤其允许集成盖板的四个加热区或尤其烹饪区,这些加热区或烹饪区对应于例如烹饪面板的常见尺寸。还可能的是,在此同时使用大功率加热元件,使得因而还可以保证足够的烹饪性能。
根据用于加热食物的设备的再另一个实施方式,该设备包括传感器,如基于电容或光学的接触传感器和/或温度传感器,和/或该设备包括发光装置,如LED,和/或显示元件,如电子光学显示元件。这是有利的,因为以此方式通过适当的发光装置和/或显示元件(例如可以优选经由光学或电子光学信号向操作者传递例如关于设备状态的信息,例如受热状态下的温度)进一步改进了设备的用户安全性。
为了能够令人满意地实现在IR范围内传输光学信号、尤其实现接触传感器的工作能力,该基底和/或用于加热食物的面板在整面上或者在为此优选的区域中具有IR透射率,该IR透射率对于波长950nm和1600nm的波长中的每一个波长在25%与80%之间,分别相对于4.0mm的厚度。
根据依据实施方式的用于加热食物的设备的另一个实施方式,该设备包括器件,利用该器件能够与信息器件如计算机、平板电脑和/或智能手机相连,其中优选器件被设计为能够产生无线连接,并且其中特别优选该信息器件与设备如此连接,使得该烹饪设备是利用该信息器件可控制的,和/或其中器件被设计为信息器件,该信息器件被设计为是可连接的,并且其中烹饪设备是利用该信息器件可控制的。
以此方式,对于设备的用户特别有利地简化了设备的操作。
本发明的再另一个方面涉及根据实施方式的盖板作为用于加热食物的面板、作为灯罩或散热器罩、作为热解烤箱的内盘、作为烤箱玻璃窗、作为壁炉观察玻璃窗或者作为炉观察玻璃窗或者作为用于屏蔽热环境的热屏障的用途。
实施例
在下文中借助实施例详细阐释本发明。
借助于后续的实施例1至7及对比实施例进一步阐释耐温差强度的相关性。在此,首先分别说明玻璃的组成并且展示其材料特性。然后考察由对应玻璃形成的盖板、在此为用于加热食物的板或面板,其中板或面板包括以经热钢化的形式存在的玻璃基底。
实施例1:
实施例1描述了盖板以及用于加热食物的设备的实施方式,该设备包括用于加热食物的包括玻璃基底的面板或板。
使用具有以下组成的玻璃(以重量%计,表1a):
SiO2 | 67 |
Al2O3 | 20 |
As2O3 | 0.85 |
Li2O | 3.7 |
Na2O | 0.1 |
K2O | 0.2 |
MgO | 1.1 |
CaO | 0.03 |
SrO | 0.01 |
BaO | 0.84 |
ZnO | 1.6 |
TiO2 | 2.4 |
ZrO2 | 1.8 |
P2O5 | 0.03 |
Nd2O3 | 0.06 |
表1a
这种玻璃具有以下材料特性(表1b):
Tg[℃] | 661 |
密度[g/cm3] | 2.45 |
CIE颜色坐标x | 0.3108 |
CIE颜色坐标y | 0.3178 |
τvis(D65/2°) | 89.7% |
C*(D65/2°) | 0.9 |
商α·E/(1-μ)[MPa/K] | 0.41 |
弹性模量E[GPa] | 82 |
热长度膨胀系数α(20-300)[10-6/K] | 3.9 |
横向应变系数μ | 0.217 |
表1b
Tg在此并且在下文中表示根据DIN 52324测量的玻璃化转变温度。C*表示CIEL*a*b*颜色空间的饱和度值,其中C*限定为
相对于标准光D65、以2°观察角度的观察者和4.0mm的玻璃厚度。τvis在此理解为相对于标准光D65、2°的观察者和4.0mm的玻璃厚度,在380nm至780nm波长范围内的标准颜色值Y。
利用这种玻璃制造了玻璃基底并使其经热钢化。根据实施例1的盖板包括具有至少一个可加热区的这种玻璃基底。
强度、尤其抗弯强度的特征值总结在表1c中:
表1c
基底或板的顶面的在可加热区中最大可能或容许的表面温度(在表1c中还被称为可加热区的最大温度Tmax)即为可加热区的边缘与盖板的外缘的最小距离a的函数,即还可以如表1c中那样被称为Tmax(a)。然后可加热区中的这个最大允许表面温度给出了对于这个边缘距离而言盖板的耐温差强度。
这个最大温度因此应理解为温度极限值,即最大容许温度。
在实际常见的使用损伤程度的盖板顶面(例如烹饪板或烹饪面板或更一般而言用于加热食物的板的顶面)的条件下并且以可加热区边缘与板的外缘的25mm的最小距离确定的357℃的耐温差强度足以实现所希望的设计自由度。即,这意味着,以此方式能够以例如在欧洲市场上流行的用于加热食物的设备的常见盖板(在日常用语中还被称为“烹饪面板”)规格来实现用于加热食物的设备的例如以节约空间方式集成四个可加热区的技术设计。
在实施例1的补充实施方式中,通过少量添加其他元素来改变根据表1a的组成,从而产生体积着色的变体,该变体显著降低了透视性,但是其中保留了所希望的颜色中性添加物呈现在表1d中(以重量%计):/>
例1,变体A | 例1,变体B | 例1,变体C | |
Fe2O3 | 2.25 | 0.7 | 0.7 |
CoO | 0.86 | 0.0615 | 0.03 |
SnO2 | 0.59 | 0.0 | 0.3 |
表1d
例1的这些变体的光学特性呈现在表1e中:
例1,变体A | 例1,变体B | 例1,变体C | |
CIE颜色坐标x | 0.3642 | 0.2948 | 0.3114 |
CIE颜色坐标y | 0.3999 | 0.3214 | 0.3354 |
τvis(D65/2°) | 1.85% | 28.9% | 42.8% |
C*(D65/2°) | 9.95 | 5.7 | 3.4 |
表1e
通过根据表1a的基础组成产生的根据表1c的强度特征值已经证实不受根据表1d的添加物影响。
实施例2:
实施例2描述了盖板以及用于加热食物的设备的另一个实施方式,该设备包括盖板、在此为用于加热食物的包括玻璃基底的面板或板。
使用具有以下组成的玻璃(以重量%计,表2a):
SiO2 | 66 |
Al2O3 | 22 |
Li2O | 4.1 |
Na2O | 0.6 |
K2O | 0.2 |
MgO | 1.0 |
CaO | 0.2 |
BaO | 0.015 |
ZnO | 0.4 |
TiO2 | 1.5 |
ZrO2 | 1.9 |
P2O5 | 1.3 |
Nd2O3 | 0.25 |
SnO2 | 0.5 |
表2a
这种玻璃具有以下材料特性(表2b):
Tg[℃] | 691 |
根据DIN ISO 719的水解等级 | 1 |
根据DIN 12116的耐酸等级 | 3 |
根据ISO 695的耐碱等级 | 1 |
商α·E/(1-μ)[MPa/K] | 0.44 |
弹性模量E[GPa] | 82 |
热长度膨胀系数α(20-300)[10-6/K] | 4.2 |
横向应变系数μ | 0.22 |
表2b
利用这种玻璃制造了玻璃基底并使其经热钢化。根据例2的盖板包括具有至少一个可加热区的这种玻璃基底。
强度特征值、尤其还有抗弯强度总结在表2c中。
表2c
在实际常见的使用损伤程度的盖板顶面(例如烹饪板或烹饪面板或更一般而言用于加热食物的板的顶面)的条件下并且以可加热区边缘与板的外缘的25mm的最小距离确定的321℃的耐温差强度足以实现所希望的设计自由度。即,这意味着,以此方式能够实现用于加热食物的设备的例如以节约空间方式集成四个可加热区的技术设计。
实施例3:
实施例3描述了盖板以及用于加热食物的设备的仍另一个实施方式,该设备包括盖板、在此为用于加热食物的包括玻璃基底的面板或板。
使用具有以下组成的玻璃(以重量%计,表3a):
SiO2 | 64.3 |
Al2O3 | 21.4 |
Li2O | 3.6 |
Na2O | 0.6 |
K2O | 0.15 |
BaO | 2.3 |
ZnO | 1.2 |
TiO2 | 2.3 |
ZrO2 | 1.6 |
MnO2 | 0.29 |
CoO | 0.23 |
NiO | 0.29 |
Sb2O3 | 1.54 |
表3a
这种玻璃具有以下材料特性(表3b):
Tg[℃] | 675 |
根据DIN ISO 719的水解等级 | 1 |
密度[g/cm3] | 2.50 |
商α·E/(1-μ)[MPa/K] | 0.43 |
弹性模量E[GPa] | 82 |
热长度膨胀系数α(20-300)[10-6/K] | 4.1 |
横向应变系数μ | 0.22 |
表3b
利用这种玻璃制造了玻璃基底并使其经热钢化。根据实施例3的盖板包括具有至少一个可加热区的这种玻璃基底。
强度特征值、尤其还有抗弯强度总结在表3c中。
表3c
在实际常见的使用损伤程度的盖板顶面(例如烹饪板或烹饪面板或更一般而言用于加热食物的板的顶面)的条件下并且以可加热区边缘与板的外缘的25mm的最小距离确定的310℃的耐温差强度足以实现所希望的设计自由度。即,这意味着,以此方式能够实现用于加热食物的设备的例如以节约空间方式集成四个可加热区的技术设计。
实施例4:
实施例4涉及另一种盖板以及另一种用于加热食物的设备,该设备包括盖板、在此为用于加热食物的包括玻璃基底的面板或板。
使用具有以下组成的玻璃(以重量%计,表4a):
SiO2 | 79 |
Al2O3 | 4 |
B2O3 | 10 |
Na2O | 5 |
K2O | 1 |
CaO | 1 |
表4a
这种玻璃具有以下材料特性(表4b):
Tg[℃] | 575 |
根据DIN ISO 719的水解等级 | 1 |
根据DIN 12116的耐酸等级 | 1 |
根据ISO 695的耐碱等级 | 1 |
密度[g/cm3] | 2.28 |
商α·E/(1-μ)[MPa/K] | 0.34 |
弹性模量E[GPa] | 69 |
热长度膨胀系数α(20-300)[10-6/K] | 4.0 |
横向应变系数μ | 0.2 |
表4b
利用这种玻璃制造了玻璃基底并使其经热钢化。根据实施例4的盖板包括具有一个可加热区的这种玻璃基底。
强度特征值、尤其还有抗弯强度总结在表4c中。
表4b
在实际常见的使用损伤程度的盖板顶面(例如烹饪板或烹饪面板或更一般而言用于加热食物的板的顶面)的条件下并且以可加热区边缘与板的外缘的25mm的最小距离确定的361℃的耐温差强度足以实现所希望的设计自由度。即,这意味着,以此方式能够实现用于加热食物的设备的例如以节约空间方式集成四个可加热区的技术设计。
三个另外的例子的对应特性在下表中对于例5、6、7给出。
对比实施例:
对比实施例涉及一种盖板以及一种用于加热食物的设备,该设备包括盖板、在此为用于加热食物的包括玻璃基底的面板或板。
使用具有以下组成的玻璃(以重量%计,表5a):
SiO2 | 80.7 |
Al2O3 | 2.5 |
B2O3 | 12.5 |
Na2O | 3.5 |
K2O | 0.6 |
表5a
这种玻璃具有以下材料特性(表5b):
Tg[℃] | 525 |
根据DIN ISO 719的水解等级 | 1 |
根据DIN 12116的耐酸等级 | 1 |
根据ISO 695的耐碱等级 | 2 |
密度[g/cm3] | 2.22 |
商α·E/(1-μ)[MPa/K] | 0.26 |
弹性模量E[GPa] | 63 |
热长度膨胀系数α(20-300)[10-6/K] | 3.3 |
横向应变系数μ | 0.2 |
表5b
利用这种玻璃制造了玻璃基底并使其经热钢化。根据对比实施例的盖板包括具有一个可加热区的这种玻璃基底。
强度特征值、尤其还有抗弯强度总结在表5c中。
表5c
在实际常见的使用损伤程度的盖板顶面(例如烹饪板或烹饪面板或更一般而言用于加热食物的板的顶面)的条件下并且以可加热区边缘与板的外缘的25mm的最小距离确定的272℃的耐温差强度不足以在无断裂的情况下承受住至少310℃的过冲温度。为了避免断裂,可能要将可加热区的边缘与板的外缘的最小距离显著增大,即再增大至少20mm。替代地或附加地,必需使用功率实质上更低的加热元件。但是这可能导致对烹饪或加热性能的不期望的影响。但是在设备的技术设计中的设计自由度并没有因此显著受限。正是对于希望在尽可能少的空间上尽可能高效地集成尽可能多的可加热区的欧洲市场而言,此类盖板是不适合的或者导致不期望的或至少非常不合习惯的设计。
附图说明
在下文中借助附图详细阐释本发明。附图示出:
图1示出了具有四个示例性可加热区的盖板,
图2示出了在启动之后在一个可加热区中盖板顶面的温度-时间曲线,
图3示出了实施例玻璃4的抗弯强度的图示,
图4示出了对于由不同材料制成的各种盖板的距离-温度图,
图5a示出了用于在研磨盖板样本体的情况下执行第一处理步骤以便后续确定耐温差强度的布置,
图5b示出了用于在研磨盖板样本体的情况下执行第二处理步骤以便后续确定耐温差强度的布置,
图6a示出了用于在研磨盖板样本体的情况下执行第一处理步骤以便后续确定弯曲断裂强度的布置,弯曲断裂强度在本公开的范围内还仅简称为抗弯强度,
图6b示出了用于在研磨盖板样本体的情况下执行第二处理步骤以便后续确定弯曲断裂强度的布置。
具体实施方式
在图1中示例性、示意性且未按比例地示出了根据本公开的盖板。这个盖板100在此示例性地具有四个可加热区102。可加热区102的边缘103在此通过黑色圆示例性地标识。此外,标识了布置在盖板100的左上区域中的可加热区102的边缘103与盖板100的外缘101之间的距离alo。距离alo在此为对于“左上”(lo)的可加热区102的距离a。
距离a在此在本公开的范围内一般是盖板100的外边101(或同义词外缘)与可加热区102的边缘103之间的最短连线,无论其相应的形状如何(例如是圆形、椭圆形还是矩形)。
如从当前的图1中可以看出的,对于每一个可加热区102距离a可以不同,例如在当前情况下对于可加热区102(在此在左下示出)的未标识的距离alu大于距离alo。如果对于所有可加热区102的Tmax都相同,例如当所使用的所有加热元件都具有相同的功率特征时可以是这种情况,则最小距离a是重要的。
图2是在一个可加热区中盖板的表面温度的温度-时间曲线的示意图。在此,温度记录在y轴上,时间记录在x轴上。在启动加热体或加热元件之后,可加热区升温并且在面板或更明确地说板的顶面的最热位置处经历如当前示意性地在曲线200中展示的温度-时间曲线。顶面在此是面板或更明确地说板的与餐具或容器接触的侧面。在此从图2中可以看出,温度-时间曲线的曲线200在最多5分钟之内达到第一个温度最大值(在此用201标识),还将其称为过冲温度。通过加热元件或加热体的传感器控制的介入,在这一点上加热过程自动中断,这导致后续的温度下降,还如在图2中可以看到的。
图3对于实施例4示出在用220的研磨料来研磨经热钢化的基底之后获得抗弯强度的过程。x轴表示在双环实验中测量的以MPa计的抗弯强度。y轴表示失效概率(总频度)。例如,平均抗弯强度(失效概率=50%)在此为120MPa。在本公开的范围内,将根据EN 1288-5用双环方法测量的弯曲断裂强度称为抗弯强度。
图4示出了距离-温度图。在y轴上记录了以mm计的距离a,在x轴上记录了受热的可加热区中的最大表面温度Tmax。另外标识了界限直线300。另外,对于实施例1标识了曲线301,对于实施例2标识了曲线302,对于实施例3标识了曲线303,对于实施例4标识了曲线304并且对于对比实施例标识了曲线305。用于对比实施例的曲线305位于界限直线300上方。界限直线300在此由等式(11)、优选由等式(12)给出。
本公开还说明了一种根据实施方式的用于加热食物的设备,该设备包括根据实施方式的盖板,该盖板尤其包括至少一个可加热区,其中盖板在用220SiC的研磨来模拟使用情况之后的特征优选在于容许的最大温度Tmax、优选容许的最大表面温度、优选盖板的顶面的容许的最大温度,其中盖板的断裂失效概率小于0.13%,其中在盖板的外缘与至少一个可加热区的边缘之间的以毫米给出的最小距离a满足以下不等式:
优选以下不等式:
并且尤其优选以下不等式:
尤其特别优选以下不等式:
本公开另外还涉及一种根据实施方式的盖板,其中盖板在用220SiC的研磨来模拟使用情况之后的特征尤其优选在于容许的最大温度Tmax、优选容许的最大表面温度、优选盖板的顶面的容许的最大温度,其中盖板的断裂失效概率小于0.13%,其中在盖板的外缘与至少一个可加热区的边缘之间的以毫米给出的最小距离a满足以下不等式
优选以下不等式:
并且尤其优选以下不等式:
尤其特别优选以下不等式:
为了保持完整性,在上文给出的组成范围中分布还独立公开了单独的组成范围,并且以此方式还在此处没有分别附加地给出其他组成范围的情况下公开了对应的组成。
Claims (120)
1.一种盖板,所述盖板包括带有至少一个可加热区的玻璃基底,其中所述玻璃基底包括玻璃质材料,所述玻璃质材料包括以重量%计的以下组分:
以及任选地选自Fe2O3和/或CoO的组的至少一种另外的着色氧化物,以及任选地其他的有色氧化物,其中包括所述其他的有色氧化物在内,所述另外的着色氧化物的比例总计为0重量%至5重量%,
其中通过以220SiC的研磨来模拟的表面磨损,经热钢化的玻璃基底的抗弯强度具有至少90MPa的抗弯强度安全特征值,所述安全特征值限定为降低三个标准偏差的强度分布平均值;并且
其中所述玻璃基底经热钢化,
其中热表面压应力为至少65MPa,
其中所述基底具有系数
α·E/(1-μ)
所述系数在最小0.28MPa/K与最高0.53MPa/K之间,其中α表示在介于20℃与300℃之间的温度范围内的平均热长度膨胀系数,E表示弹性模量并且μ表示玻璃的横向应变系数。
2.根据权利要求1所述的盖板,其中所述盖板是用于加热食物的板。
3.根据权利要求1所述的盖板,
其中所述盖板是用于通过烹饪、煎炸、生热、烧烤来加热食物的板。
4.根据权利要求1所述的盖板,
其中所述其他的有色氧化物为NiO、MnO2、Cr2O3。
5.根据权利要求1所述的盖板,其中所述玻璃基底构造成盘状。
6.根据权利要求1至5之一所述的盖板,
其中在所述至少一个可加热区的边缘与所述盖板的外缘之间有25mm的最小距离的情况下,所述玻璃基底具有至少310℃的耐温差强度。
7.根据权利要求1至5之一所述的盖板,
其中所述玻璃基底包括玻璃质材料,所述玻璃质材料包括以重量%计的以下组分:
以及任选地选自Fe2O3和/或CoO的组的至少一种另外的着色氧化物,以及任选地其他的有色氧化物,其中包括所述其他的有色氧化物在内,所述另外的着色氧化物的比例总计为0重量%至5重量%。
8.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的62至80的SiO2。
9.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的63至80的SiO2。
10.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的2至22的Al2O3。
11.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的大于0的K2O。
12.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至1.8的ZnO。
13.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至2.4的TiO2。
14.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.3的MnO2。
15.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至1.5的P2O5。
16.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.3的Nd2O3。
17.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料除不可避免的痕量之外不含Cs2O。
18.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料除不可避免的痕量之外不含La2O3。
19.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.6的SnO2。
20.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.6的Sb2O3。
21.根据权利要求7所述的盖板,
其中所述其他的有色氧化物为NiO、MnO2、Cr2O3。
22.根据权利要求1至5之一所述的盖板,
其中所述玻璃基底包括玻璃质材料,所述玻璃质材料包括以重量%计的以下组分:
以及任选地选自Fe2O3和/或CoO的组的至少一种另外的着色氧化物,以及任选地其他的有色氧化物,其中包括所述其他的有色氧化物在内,所述另外的着色氧化物的比例总计为0重量%至5重量%。
23.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括的以重量%计的63至80的SiO2。
24.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括的以重量%计的63至79的SiO2。
25.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的5至23的Al2O3。
26.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的5至22的Al2O3。
27.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至5的B2O3。
28.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的1至4.1的Li2O。
29.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的2至4.1的Li2O。
30.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至1的K2O。
31.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.2的K2O。
32.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的大于0的K2O。
33.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至2的MgO。
34.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至1.1的MgO。
35.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至1的CaO。
36.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.2的CaO。
37.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至<0.03的SrO。
38.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料除不可避免的痕量之外不含SrO。
39.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0.3至1.7的ZnO。
40.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0.4至1.6的ZnO。
41.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至2.4的TiO2。
42.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的大于0的TiO2。
43.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至1.9的ZrO2。
44.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的大于0的ZrO2。
45.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.3的MnO2。
46.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至1.5的P2O5。
47.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至1.3的P2O5。
48.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.3的Nd2O3。
49.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.25的Nd2O3。
50.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料除不可避免的痕量之外不含Cs2O。
51.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料除不可避免的痕量之外不含La2O3。
52.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.5的SnO2。
53.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.85的As2O3。
54.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.6的Sb2O3。
55.根据权利要求22所述的盖板,
其中所述其他的有色氧化物为NiO、MnO2、Cr2O3。
56.根据权利要求1至5之一所述的盖板,
其中所述玻璃基底包括玻璃质材料,所述玻璃质材料包括以重量%计的以下组分:
以及任选地选自Fe2O3和/或CoO的组的至少一种另外的着色氧化物,以及任选地其他的有色氧化物,其中包括所述其他的有色氧化物在内,所述另外的着色氧化物的比例总计为0重量%至5重量%。
57.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括的以重量%计的61至79的SiO2。
58.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括的以重量%计的62至79的SiO2。
59.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的2至13的Al2O3。
60.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.1的Li2O。
61.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料除不可避免的痕量之外不含Li2O。
62.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至6的Na2O。
63.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至5.5的K2O。
64.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的大于0的K2O。
65.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0.5至9.7的CaO。
66.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至<0.03的SrO。
67.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料除不可避免的痕量之外不含SrO。
68.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料除不可避免的痕量之外不含Cs2O。
69.根据权利要求56所述的盖板,
所述玻璃质材料除不可避免的痕量之外不含La2O3。
70.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.5的SnO2。
71.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述玻璃质材料包括以重量%计的0至0.6的Sb2O3。
72.根据权利要求56所述的盖板,
其中所述其他的有色氧化物为NiO、MnO2、Cr2O3。
73.根据权利要求1至5之一所述的盖板,其中所述玻璃基底具有介于2.8mm与6.3mm之间的厚度。
74.根据权利要求1至5之一所述的盖板,其中所述玻璃基底具有至少2、3、3或更好的化学耐受性H、S、L,其中所述化学耐受性根据DINISO 719确定为水解等级H、根据DIN 12116确定为酸性等级S并且根据ISO 695确定为碱性等级L。
75.根据权利要求1至5之一所述的盖板,其中所述玻璃基底以透明无色的形式存在,其特征在于,相对于4.0mm的玻璃厚度,在电磁谱的可见波长范围内至少85.0%的透射率τvis。
76.根据权利要求75所述的盖板,
其中所述玻璃基底具有中性的透射特征。
77.根据权利要求1至5之一所述的盖板,其中所述玻璃基底以透明的体积着色的形式存在。
78.根据权利要求1至5之一所述的盖板,其中所述玻璃基底以透明无色的形式存在,其中CIEL*a*b*颜色空间的饱和度值C*最大为10.0,
其中C*限定为:
相对于标准光D65、以2°观察角度的观察者和4.0mm的玻璃厚度。
79.根据权利要求78所述的盖板,其中所述饱和度值C*小于4.0。
80.根据权利要求1至5之一所述的盖板,其中所述玻璃基底被体积着色,其中CIEL*a*b*颜色空间的饱和度值C*最大为10.0,
其中C*限定为:
相对于标准光D65、以2°观察角度的观察者和4.0mm的玻璃厚度,并且在介于波长380nm与780nm之间的光学范围内的透射率τvis小于5%。
81.根据权利要求80所述的盖板,其中所述饱和度值C*小于4.0。
82.根据权利要求1至5之一所述的盖板,其中所述玻璃基底被体积着色,其中CIEL*a*b*颜色空间的饱和度值C*最大为10.0,
其中C*限定为:
相对于标准光D65、以2°观察角度的观察者和4.0mm的玻璃厚度,并且在烹饪面板的至少部分区域中在介于波长380nm与780nm之间的光学范围内的透射率τvis介于25%与50%之间。
83.根据权利要求82所述的盖板,其中所述饱和度值C*小于4.0。
84.根据权利要求1至5之一所述的盖板,其中所述玻璃基底在整面上或者在部分区域中,分别相对于4.0mm的厚度,具有对950nm和1600nm中的波长中的每一个波长具有介于25%与80%之间的IR透射率。
85.根据权利要求1至5之一所述的盖板,其中在所述盖板的至少一个表面的至少一个区域中布置有至少一个涂层。
86.根据权利要求1至5之一所述的盖板,其中所述盖板在以220SiC的研磨来模拟使用情况之后的特征在于容许的最大温度Tmax,其中所述盖板的断裂失效概率小于0.13%,其中在所述盖板的外缘与所述至少一个可加热区的边缘之间的以毫米给出的最小距离a满足以下不等式:
87.根据权利要求86所述的盖板,其中所述容许的最大温度Tmax为容许的最大表面温度。
88.根据权利要求86所述的盖板,其中所述容许的最大温度Tmax为所述盖板的顶面的容许的最大温度。
89.根据权利要求86所述的盖板,其中所述最小距离a满足以下不等式:
90.根据权利要求86所述的盖板,其中所述最小距离a满足以下不等式:
91.根据权利要求90所述的盖板,其中所述最小距离a满足以下不等式:
92.一种加热食物的设备,所述设备包括:
根据权利要求1至91之一所述的盖板,
以及
分配给所述盖板的所述至少一个可加热区的至少一个加热元件,
其中所述加热元件与所述盖板的边缘具有最多25mm的边缘距离并且
其中所述加热元件具有至少8W/cm2的比加热功率。
93.根据权利要求92所述的加热食物的设备,其中所述设备通过烹饪、煎炸、生热、烧烤来加热食物。
94.根据权利要求92所述的加热食物的设备,其中所述加热元件具有最大15W/cm2的比加热功率。
95.根据权利要求92至94之一所述的加热食物的设备,其中所述盖板在以220SiC的研磨来模拟使用情况之后的特征在于容许的最大温度Tmax,其中所述盖板的断裂失效概率小于0.13%,其中在所述盖板的外缘与所述至少一个可加热区的边缘之间的以毫米给出的最小距离a满足以下不等式:
96.根据权利要求95所述的加热食物的设备,其中所述容许的最大温度Tmax为容许的最大表面温度。
97.根据权利要求95所述的加热食物的设备,其中所述容许的最大温度Tmax为所述盖板的顶面的容许的最大温度。
98.根据权利要求95所述的加热食物的设备,其中所述最小距离a满足以下不等式:
99.根据权利要求95所述的加热食物的设备,其中所述最小距离a满足以下不等式:
100.根据权利要求99所述的加热食物的设备,其中所述最小距离a满足以下不等式:
101.根据权利要求92至94之一所述的加热食物的设备,
其中所述设备包括传感器,和/或
其中所述设备包括发光装置,和/或显示元件。
102.根据权利要求101所述的加热食物的设备,其中所述传感器是基于电容或光学的接触传感器和/或温度传感器。
103.根据权利要求101所述的加热食物的设备,其中所述发光装置为LED。
104.根据权利要求101所述的加热食物的设备,其中所述显示元件为电子光学显示元件。
105.根据权利要求92至94之一所述的加热食物的设备,其中所述设备包括器件,利用所述器件能够与信息器件相连,
和/或
其中所述器件被设计为信息器件,所述信息器件被设计为是可连接的,并且其中所述设备是利用所述信息器件可控制的。
106.根据权利要求105所述的加热食物的设备,其中所述信息器件为计算机、平板电脑和/或智能手机。
107.根据权利要求105所述的加热食物的设备,其中所述器件被设计为能够产生无线连接。
108.根据权利要求105所述的加热食物的设备,其中所述信息器件是与所述设备可连接的,使得所述设备是利用所述信息器件可控制的。
109.一种用于获得安全特征值的方法,其用于根据权利要求1至91之一所述的盖板或者用于根据权利要求92至108之一所述的加热食物的设备,其中
使包括在所述盖板中的玻璃基底经钢化,
引起限定的表面变化,
在引起表面变化之后对所述盖板的所述玻璃基底进行测试,并且
基于测试结果获得安全特征值并且将其与所述盖板相关联。
110.根据权利要求109所述的方法,其中所述钢化为热钢化。
111.根据权利要求109所述的方法,其中引起模拟使用情况的表面变化。
112.根据权利要求109所述的方法,其中所述测试为抗弯强度或弯曲断裂强度测试。
113.根据权利要求112所述的方法,其中所述抗弯强度或弯曲断裂强度测试使用根据EN 1288-5的双环方法测量。
114.根据权利要求109至113之一所述的方法,其中通过研磨进行的、模拟使用情况的表面变化对应于所述盖板或所述加热食物的设备约三年使用时长的平均使用情况。
115.一种用于提供具有最小安全特征值的盖板或加热食物的设备的方法,所述最小安全特征值在使用根据权利要求109至114之一所述的方法的情况下获得,
其中在获得低于预定的安全特征值的安全特征值之后,提高被包括在所述盖板中的玻璃基底中的钢化,或者使用具有相同组成但是具有更高的表面压预应力的、被包括在所述盖板中的玻璃基底来执行根据权利要求109至114之一所述的方法,
其中执行上述方法步骤,直到之后获得的安全特征值大于或等于所述预定的最小安全特征值。
116.根据权利要求115所述的方法,其中所述盖板为根据权利要求1至91之一所述的盖板。
117.根据权利要求115所述的方法,其中所述加热食物的设备为根据权利要求92至108之一所述的加热食物的设备。
118.根据权利要求115所述的方法,其中所述钢化为表面压力热钢化。
119.根据权利要求1至91之一所述的盖板作为用于加热食物的面板、作为灯罩或散热器罩、作为热解烤箱的内盘、作为烤箱玻璃窗、作为壁炉观察玻璃窗或者作为用于屏蔽热环境的热屏障的用途。
120.根据权利要求1至91之一所述的盖板作为炉观察玻璃窗的用途。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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