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Anwendungsgebiet und Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Kochgerät sowie ein Kochgerät mit einer solchen Anzeigevorrichtung.
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Kochgeräte, beispielsweise in Form von Glaskeramik-Kochfeldern, mit einer Anzeigevorrichtung unter einer Glaskeramik-Kochfeldplatte als Abdeckung sind beispielsweise aus der
DE 10 2008 027 220 A1 bekannt. Derartige Anzeigevorrichtungen mit einzelnen LED sind hell genug, um durch eine üblicherweise dunkel eingefärbte Glaskeramik-Kochplatte hindurch zu strahlen. Sollen aufwändigere Anzeigen verwendet werden, beispielsweise TFT-Displays, so wird eine starke Hinterleuchtung benötigt, damit die Anzeige durch die Kochfeldplatte hindurch noch erkennbar ist. Dies ist auch aus der
DE 10 2006 039 235 A1 bekannt.
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Aufgabe und Lösung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Anzeigevorrichtung sowie ein damit versehenes Kochgerät zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik beseitigt werden können und es insbesondere möglich ist, eine vielseitig verwendbare Anzeige samt Hinterleuchtung vorteilhaft in ein Kochgerät zu integrieren ohne Nachteile beim Betrieb.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kochgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für die Anzeigevorrichtung oder nur für das Kochgerät genannt und erläutert. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für die Anzeigevorrichtung als auch für das Kochgerät selbständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Es ist vorgesehen, dass die Anzeigevorrichtung eine lichtdurchlässige Anzeigefläche aufweist, die zu einer Abdeckung des Kochgerätes hin ausgerichtet ist bzw. knapp unterhalb einer solchen Abdeckung des Kochgerätes angeordnet ist. Eine solche Anzeigefläche kann beispielsweise ein vorgenanntes TFT-Display sein. Besonders vorteilhaft ist diese Anzeigefläche direkt oder knapp unterhalb der Abdeckung des Kochgerätes angeordnet. Unter der Anzeigefläche sind zur Hinterleuchtung LED vorgesehen, die die Anzeigefläche derart hell hinterleuchten bzw. durchleuchten und ausreichend lichtstark sind, dass sie noch gut durch die Abdeckung des Kochgerätes hindurch erkennbar ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die LED auf eine Metallplatte aufgebracht sind, wobei die Metallplatte vorteilhaft mit einer Isolierschicht oder Isolierabdeckung versehen ist. Dabei sind die LED in wärmeleitender Verbindung bzw. gut wärmeleitend mit der Metallplatte verbunden. Durch diese wärmeleitende Verbindung wird erreicht, dass die LED von der Metallplatte gekühlt werden bzw. die Metallplatte als Kühlkörper für die LED verwendet werden kann. Dazu ist die Metallplatte erheblich größer als eine LED alleine oder auch als sämtliche LED zusammen, vorzugsweise auch größer als der Bereich, in dem die LED angeordnet sind. Des Weiteren dient die Metallplatte gleichzeitig als Träger für die LED. Durch das Vorsehen der Isolierschicht ist eine elektrische Kontaktierung leichter bzw. es können SMD-LED verwendet werden. Sowohl zur Befestigung als auch zum elektrischen Anschluss können auf der Isolierschicht nämlich Leiterbahnen oder Anschlussbahnen vorgesehen sein, an welche die SMD-LED angelötet werden können. Ein Beispiel ist eine Aluminiumplatte als Metallplatte, welche eine dünne Isolation aufweist, beispielsweise mit einer Dicke von 100 µm. Dies kann auch eine wärmebeständige Klebefolie sein, alternativ eine andere temperaturbeständige Beschichtung. Als Anschlussbahnen bzw. Leiterbahnen können Kupferbahnen vorgesehen sein, beispielsweise mit einer Dicke von 20µm bis 100µm, vorteilhaft etwa 35µm. Diese können ebenfalls in einem üblichen Beschichtungsverfahren auf die Isolierschicht aufgebracht werden. Um eine wärmeleitende Verbindung der LED mit der Metallplatte zu verbessern, kann eine an sich übliche Wärmeleitpaste unter den LED vorgesehen sein, welche den elektrischen Anschluss nicht stört.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Metallplatte mindestens so groß wie die Anzeigefläche, besonders bevorzugt mehrfach größer. Somit kann sie den Bereich der Anzeigefläche, in dem die LED zur Hinterleuchtung der Anzeigefläche angeordnet sind, überragen für eine gute Kühlwirkung. Die Kühlwirkung wird noch besser, wenn die Metallplatte noch größer ist, vorteilhaft um ein Vielfaches größer ist als die Anzeigefläche.
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In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Metallplatte zur Aufnahme weiterer Funktionseinheiten ausgebildet sein. Dazu kann sie einerseits weitere Anschlussbahnen aufweisen, so dass weitere elektrische Bauteile, beispielsweise für Anzeigen oder einzelne LED neben der Anzeigefläche, aufgebracht und direkt elektrisch angeschlossen werden können. Alternativ können Befestigungslöcher oder Befestigungsmittel an der Metallplatte vorgesehen sein, beispielsweise wenn bei einem Kochfeld als Kochgerät Heizeinrichtungen an oder auf der Metallplatte befestigt werden sollen, alternativ auch Steuereinheiten odgl..
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In einer ersten grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Metallplatte, insbesondere als sogenannte Aluminium-Kernplatine, für die LED als Träger und zu deren Kühlung vorgesehen sein. Sie ist dann vorteilhaft in etwa so groß wie die Anzeigefläche. Diese Metallplatte kann dann in wärmeleitender Verbindung noch zusätzlich auf beispielsweise ein Tragblech eines Induktionskochfeldes aufgebracht sein. So kann diese Metallplatte sowohl befestigt werden als auch noch durch das weitaus größere Tragblech zusätzlich gekühlt werden.
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In einer zweiten grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Metallplatte selbst ein vorgenanntes Tragblech eines Induktionskochfeldes sein. So kann auf die zusätzliche Metallplatte verzichtet werden, die Kühlwirkung ist noch besser und der Montageaufwand geringer. Darauf können Induktionsspulen eines Induktionskochfeldes befestigt werden. So wird eine sehr große Kühlfläche geschaffen mit optimaler Kühlung der darauf befestigten LED.
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Falls die Kühlkörperwirkung der Metallplatte alleine noch nicht ausreicht zur Kühlung der LED beim Betrieb zur Hinterleuchtung der Anzeigefläche, kann zusätzlich noch eine aktive Belüftung vorgesehen sein. Dazu kann ein Luftstrom eines Lüfters, insbesondere eines ohnehin für das Kochgerät vorgesehenen Lüfters, zumindest teilweise bzw. als Teil-Luftstrom an die Metallplatte herangeführt werden im Bereich der LED. Insbesondere kann eine solche Kühlung in einem Zwischenraum zwischen den LED und der Anzeigefläche stattfinden bzw. ein Luftstrom kann durch diesen Zwischenraum zum Kühlen hindurchgeführt werden und danach möglicherweise an andere zu kühlende Funktionseinheiten.
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Zur vereinfachten Befestigung der Anzeigefläche am Kochgerät kann die Anzeigevorrichtung einen Rahmen aufweisen, der dazu ausgebildet ist, die Anzeigefläche zu tragen und mit ihr verbunden zu werden. Dieser Rahmen kann an der Metallplatte befestigt sein, beispielsweise mittels der vorgenannten Befestigungsmittel, insbesondere fest geschraubt oder eingeklipst sein. Dieser Rahmen kann vorteilhaft die LED umgeben und besonders vorteilhaft lichtdicht zur Seite hin abschirmen. So kann eine maximal gute Durchleuchtung der Anzeigefläche erreicht werden und gleichzeitig verhindert werden, dass durch seitlich austretendes Licht störende Lichteffekte unter der Abdeckung entstehen.
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Wie zuvor ausgeführt, kann die Anzeigefläche grundsätzlich eine beliebige durchleuchtbare Anzeige sein, beispielsweise auch als LCD-Display. Bevorzugt wird ein vorgenannter TFT-Display. Vorteilhaft können in die Anzeigefläche kapazitive Sensoren für Näherungssensoren integriert sein oder daran befestigt sein, unter Umständen auch als separate Beschichtung oder Klebefolie. Derartige kapazitive Sensoren dienen zur Erkennung eines Auflegens eines Fingers einer Bedienperson an einer Abdeckung des Kochgerätes über der Anzeigefläche. So kann eine Art Touchscreen geschaffen werden, wie es aus der
DE 10 2006 039 235 A1 oder der
DE 10 2007 003 422 A1 bekannt ist.
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In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, Lichtleiter im Lichtweg zwischen den LED und der Anzeigefläche vorzusehen, wobei die LED weiter weg von der Anzeigefläche angeordnet sind, insbesondere außerhalb des Rahmens. Mit solchen Lichtleitern ist es möglich, die LED etwas weiter weg von der Anzeigefläche anzuordnen, um thermische Probleme zu vermeiden. Somit können die Lichtleiter auch eine Erstreckungsrichtung haben, die von der Senkrechten zur Anzeigefläche abweicht. Damit können vor allem bei einem Kochfeld als Kochgerät, welches üblicherweise recht flach ausgebildet ist, LED weiter weg von der Anzeigefläche angeordnet werden.
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Ein erfindungsgemäßes Kochgerät weist eine vorgenannte Anzeigevorrichtung auf, welche unter einer Abdeckung des Kochgerätes angeordnet ist. Die Abdeckung kann eine übliche Vorderseite oder Oberseite des Kochgerätes sein, insbesondere als Außenfläche des Kochgerätes. Wie zuvor angesprochen, kann die Metallplatte eben ein Tragblech sein auch für weitere Funktionseinheiten des Kochgerätes. Ein vorteilhaftes Kochgerät ist ein Kochfeld bzw. ein Glaskeramik-Kochfeld mit einer Kochfeldplatte aus Glaskeramik oder Hartglas oder entsprechenden Materialien. Besonders vorteilhaft sind dabei die Heizeinrichtungen sogenannte Induktionsheizeinrichtungen, wie sie beispielsweise aus der
DE 10 2007 006 280 A1 bekannt sind. Diese Induktionsheizeinrichtungen weisen Induktionsspulen auf, und diese Induktionsspulen wiederum sind auf dem Tragblech befestigt und angeordnet. Vorteilhaft liegen sie dabei direkt auf dem Tragblech auf, welches somit eine Tragefunktion erfüllt.
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Gerade im Fall der vorerwähnten Induktionsspulen auf einem Tragblech als Metallplatte kann das Problem entstehen, dass im Bereich dieser Induktionsspulen eine höhere Temperatur entsteht, als an den LED zur Hinterleuchtung der Anzeigefläche. Somit erfolgt eine zusätzliche Erwärmung der Metallplatte in diesem Bereich und damit auch der LED durch die Induktionsspulen. Dies soll vermieden werden, wozu ein Wärmefluss möglichst unterbrochen werden soll. Dazu können um die LED herum bzw. zwischen einem die LED aufweisenden und tragenden Bereich der Metallplatte und von der Metallplatte getragenen weiteren Funktionseinheiten bzw. Induktionsspulen Ausnehmungen bzw. Schlitze vorgesehen sein. Diese sollen so ausgebildet und angeordnet werden, dass eine Wärmeleitung von diesen Funktionseinheiten bzw. Induktionsspulen hin zu den LED unterbleibt. Eine Wärmeleitung in der anderen Richtung wäre weniger bedenklich, da die von den LED insgesamt erzeugte Wärme deutlich geringer ist als von den genannten Induktionsspulen im Falle deren hoher Leistung. Diese Ausnehmungen bzw. Schlitze können vorteilhaft quer zu einer Verbindungsrichtung zwischen LED und Funktionseinheiten verlaufen. Gleichzeitig muss die ausreichende mechanische Stabilität der Metallplatte im Bereich der Anzeigefläche bzw. der LED gewährleistet bleiben.
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Derartige Ausnehmungen bzw. Schlitze können unter Umständen auch zur Durchleitung von Kühlluft verwendet werden, wie es eingangs beschrieben worden ist. Bei einem entsprechenden Kochgerät kann nämlich eine Luftführung mit einem Lüfter vorgesehen sein, wie es insbesondere bei einem Kochfeld mit Induktionsheizeinrichtungen der Fall ist. Wie eingangs angesprochen, kann ein Teil der Luftführung eben an den Bereich gehen, in dem die LED an der Metallplatte angeordnet sind. Es ist auch möglich, Kühlluft an die Unterseite der Metallplatte in dem Bereich mit den LED zu blasen.
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In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass entsprechende Schlitze bzw. Öffnungen entlang des Rahmens verlaufen und der Rahmen selbst abschnittsweise durch die Metallplatte hindurch greift. So kann eine optisch dichte Abschirmung zur Seite hin erreicht werden, so dass kein Licht seitlich aus der Anzeigevorrichtung bzw. einem Rahmen heraustritt.
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Es ist auch möglich, eine separate weitere Metallplatte aufzubringen, auf welche die LED aufgebracht sind, und diese auf ein übliches Tragblech zu befestigen. Ein elektrischer Anschluss kann dann mittels Kabeln bzw. Flexleitungen erfolgen. Eine Ankopplung an das normale Tragblech kann thermisch sehr gut leitend sein, so dass diese zusätzliche Metallplatte von dem Tragblech ebenfalls gekühlt wird. Anstelle einer Metallplatte kann auch eine dünne Leiterplatte vorgesehen sein, welche ebenfalls gut thermisch an ein Tragblech angekoppelt sein kann.
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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 einzelnen Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung mit Anzeigefläche und LED, die auf einer großen Metallplatte angeordnet sind,
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2 ein erfindungsgemäßes Induktionskochfeld mit einer Anzeigevorrichtung entsprechend 1 in schräger Draufsicht und
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3 eine Draufsicht auf das Kochfeld entsprechend 2 mit Schlitzen zur Verringerung der Wärmeleitung von den Induktionsspulen zu den LED.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 11 dargestellt im seitlichen Schnitt. Sie weist eine Anzeigefläche 12 auf, welche vorteilhaft ein durchleuchtbares Display ist, insbesondere ein vorgenanntes TFT-Display. In oder an diesem können kapazitive Näherungssensoren angeordnet sein für eine Funktion mit Näherungssensoren bzw. als Touch Screen. Die Anzeigefläche 12 wird von einem umlaufenden Rahmen 14 getragen, der in entsprechenden Öffnungen 16 einer Metallplatte 17 mittels Rasthaken 15a oder Schrauben 15b befestigt ist.
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Unterhalb der Anzeigefläche 12 und innerhalb des Rahmens 14 sind mehrere LED 21 vorgesehen zur Hinterleuchtung der Anzeigefläche 12, so dass diese durch eine darüber angeordnete Abdeckung 23 hindurch gut erkennbar ist.
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Die Metallplatte 17 weist auf ihrer Oberseite 18 eine Isolierschicht 19 auf, auf der wiederum in der 2 dargestellte Anschlussbahnen 20 zum elektrischen Anschluss der LED 21 verlaufen. Des Weiteren weisen diese Anschlussbahnen 20 übliche Kontaktfelder auf, an denen die LED 21 als SMD-Bauteile angelötet werden können zur elektrischen Kontaktierung und zur Befestigung. Wie aus 1 zu ersehen ist, ist die Metallplatte 17 erheblich größer als der Bereich mit den LED 21, der im Wesentlichen durch die Anzeigefläche 12 bzw. den Rahmen 14 vorgegeben wird.
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Aus der 2 ist zu erkennen, wie ein Kochfeld 25 als Induktionskochfeld ausgebildet sein kann. Die Metallplatte 17 bildet dabei ein üblicherweise vorgesehenes Tragblech entsprechend dem vorgenannten Stand der Technik, auf welchem vier Induktionsspulen 27a bis 27d angeordnet sind durch Auflegen, wie dies dem Fachmann grundsätzlich bekannt ist. Es ist zu erkennen, wie in einem vorderen mittleren Bereich der Metallplatte 17 als Tragblech der Rahmen 14 angeordnet ist und die acht LED 21 umgibt. Wie eingangs beschrieben, sollte der Rahmen 14 diese LED 21 im Wesentlichen lichtdicht umgeben, so dass deren Licht nicht zur Seite, sondern nur nach oben abgestrahlt wird. Dazu können die Innenseiten des Rahmens 14 evtl. noch reflektierend und/oder winklig ausgebildet sein. Von oben wird dann die Anzeigefläche 12 samt Anschlusskabel 13 auf den Rahmen 14 aufgesetzt und befestigt, beispielsweise durch Verschrauben, Verrasten oder Verklemmen. Die Anzeigefläche kann eine Diagonale von 3,5“ bis 5“ aufweisen, unter Umständen auch noch etwas größer.
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Das Anschlusskabel 13 der Anzeigefläche 12 sowie Anschlussbahnen 20 zu den LED 21 können an ein Steuerbauteil 29 geführt sein, welches etwas hinter dem Rahmen 14 bzw. der Anzeigevorrichtung 11 angeordnet ist und vorteilhaft einen Mikroprozessor aufweist. Auch das Steuerbauteil 29 kann an der Metallplatte 17 befestigt sein, wobei aus Gründen der Dämmung sowie auch der elektrischen Isolierung ein Abstand zu der Metallplatte 17 von Vorteil ist, beispielsweise etwa 1 cm. Dies kann durch entsprechend isolierende Abstandshalter erreicht werden, wobei eine Befestigung ähnlich wie für den Rahmen 14 vorgesehen sein kann.
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Das Steuerbauteil 29 wiederum ist über entsprechende Kabel mit einer Energieversorgung, einer Leistungselektronik für die Induktionsspulen 27a bis 27d sowie evtl. auch einer weiteren Steuerung verbunden. Diese verlaufen alle durch eine in etwa zentral vorgesehen Öffnung 30 in der Metallplatte 17.
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Aus der 2 und auch der 3 heraus ist leicht vorstellbar, dass die Metallplatte 17, die aus Aluminiumblech besteht mit einer Stärke von 1 mm bis 3 mm, vorzugweise etwa 2 mm, eine sehr gute Kühlwirkung für die LED 21 bringen kann. Bei den hier beispielsweise vorgesehenen acht LED 21 ist bei einer für die Anzeigefläche 12 vorgesehenen vorgenannten Größe v eine recht große Kühlfläche bzw. ein recht großer Kühlkörper gegeben, und zwar alleine schon im Bereich der Anzeigevorrichtung 11 selbst. Werden vor allem die vorderen Induktionsspulen 27a und 27d nicht mit sehr großer Leistung betrieben so hält sich ihre Wärmeentwicklung auch in Grenzen und es findet kein Wärmefluss bzw. eine Wärmeleitung hin zu den LED 21 statt.
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Falls aber aufgrund der gegebenen geometrischen sowie Leistungsverhältnisse doch ein solcher Wärmefluss stattfinden könnte, sind vorteilhaft die in 3 dargestellten Schlitze 32 und Löcher 33 in der Metallplatte 17 vorgesehen. Die Schlitze 32 sind recht schmal, beispielsweise von 0,5 mm bis 2 mm, und sollen eine Unterbrechung der direkten Wärmeleitung innerhalb des Tragblechs 17 zwischen Induktionsspulen 27 und Anzeigevorrichtung 11 bewirken. Des Weiteren unterbrechen diese Schlitze Wirbelströme, die von den Induktionsspulen in die Metallplatte 17 induziert werden. Dafür können die Schlitze sogar noch deutlich größer sein, beispielsweise 3 mm bis 10 mm. Öffnungen innerhalb des Rahmens können auch etwas größer vorgesehen sein und zusätzlich noch den Durchtritt von Kühlluft ermöglichen, insbesondere auch in die Fläche innerhalb des Rahmens 14 hinein und auch wieder hinaus. Auch in dem Rahmen 14 können solche Öffnungen vorgesehen sein. Es ist auch möglich, Kühlluft an die Unterseite des Tragblechs 17 in dem Bereich zu blasen, in dem die LED 21 aufgebracht sind.
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Des Weiteren ist zu ersehen, dass die Schlitze 32 und Löcher 33 um die Anzeigevorrichtung 11 herum vorgesehen sind bzw. diese gegen die Induktionsspulen 27a bis 27d abschirmen, vor allem gegen die beiden vorderen. Sie können gedoppelt nebeneinander verlaufen oder aber jeweils überlappend, so dass insgesamt zwar noch eine ausreichende mechanische Stabilität für die Metallplatte gegeben ist, auch um die Anzeigevorrichtung 11 zu tragen. Gleichzeitig wird aber eine direkte Wärmeleitung bzw. ein direkter Wärmefluss unterbrochen oder zumindest der zurückzulegende Weg erheblich verlängert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass entsprechende Schlitze bzw. Öffnungen entlang des Rahmens 14 verlaufen und der Rahmen selbst abschnittsweise durch das Tragblech 17 hindurch greift. So kann gleichzeitig eine mechanische Halterung, eine Lichtdichtheit sowie eine Unterbrechung der Wärmeleitung erreicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008027220 A1 [0002]
- DE 102006039235 A1 [0002, 0013]
- DE 102007003422 A1 [0013]
- DE 102007006280 A1 [0015]
