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Die Erfindung geht aus von einer Kochfeldplattenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es sind Kochfelder bekannt, die eine thermochrome Beschichtung aufweisen, die dazu vorgesehen ist, ihre Farbe lokal beispielsweise durch einen vorhandenen, erhitzten Topf, zu ändern.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer hohen gestalterischen Variabilität und/oder eines einfachen und/oder effizienten Produktionsprozesses bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
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Die Erfindung geht aus von einer Kochfeldplattenvorrichtung, insbesondere einer Induktionskochfeldplattenvorrichtung, mit zumindest einem Kochfeldplattengrundkörper auf den zumindest eine thermochrome Beschichtung aufgebracht ist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die thermochrome Beschichtung in zumindest einem Teilbereich wirkungsmäßig zumindest teilweise deaktiviert ist. Unter einem „Kochfeldplattengrundkörper“ soll insbesondere ein plattenartiger Körper verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, Gargeschirr zu einer Erhitzung, insbesondere durch zumindest einen unter dem Kochfeldplattengrundkörper angeordneten Heizkörper, zu tragen. Insbesondere besteht der Kochfeldplattengrundkörper aus einem thermisch stabilen Material und weist insbesondere einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten nahe Null auf. Vorzugsweise besteht der Kochfeldplattengrundkörper aus einem, zumindest im Bereich des sichtbaren Lichts, zumindest teilweise transparenten Material. Insbesondere ist der Kochfeldplattengrundkörper aus einem zumindest glasartigen Material, insbesondere einer Glaskeramik und/oder einem Borosilikatglas gebildet. Insbesondere ist die thermochrome Beschichtung auf einer in einem Betriebszustand von einem Bediener abgewandten Seite, insbesondere einer Unterseite, des Kochfeldplattengrundkörpers angeordnet. Unter einer „thermochromen Beschichtung“ soll insbesondere eine Beschichtung verstanden werden, die zumindest ihre Farbe in Abhängigkeit von ihrer Temperatur ändert. Insbesondere weist die thermochrome Beschichtung zumindest einen thermochromen Farbstoff auf. Insbesondere weist der thermochrome Farbstoff in einem Kaltbereich zumindest im Wesentlichen konstant eine erste Farbe auf. Unter einem Kaltbereich soll insbesondere ein Temperaturbereich unterhalb einer ersten Grenztemperatur verstanden werden. Insbesondere ist der Kaltbereich nach unten durch eine untere Grenztemperatur beschränkt, die insbesondere kleiner ist als 0 °C, vorteilhaft kleiner ist als –10 °C. Insbesondere weist der thermochrome Farbstoff in einem Warmbereich zumindest im Wesentlichen konstant eine zweite Farbe auf. Unter einem Warmbereich soll insbesondere ein Temperaturbereich oberhalb einer zweiten Grenztemperatur verstanden werden. Insbesondere ist der Warmbereich nach oben beschränkt durch eine obere Grenztemperatur, die insbesondere größer ist als 200 °C, vorteilhaft größer ist als 300 °C. Insbesondere weist der thermochrome Farbstoff zumindest einen Übergangsbereich zwischen der ersten Grenztemperatur und der zweiten Grenztemperatur auf, in dem eine Farbe des thermochromen Farbstoffs einer temperaturabhängigen Mischung der Farben im Kaltbereich und im Warmbereich entspricht. Insbesondere ist es denkbar, dass die thermochrome Beschichtung mehrere thermochrome Farbstoffe mit unterschiedlichen Grenztemperaturen aufweist, wodurch die thermochrome Beschichtung einen mehrstufigen Übergangsbereich aufweisen kann. Insbesondere ist der thermochrome Farbstoff zumindest im Kaltbereich und/oder im Warmbereich zumindest für einen Teil des sichtbaren Lichts, insbesondere für zumindest einen Großteil des sichtbaren Lichts, transparent ausgebildet. Unter einem „Teilbereich“ soll insbesondere ein Teil einer Fläche der thermochromen Beschichtung verstanden werden. Darunter, dass die thermochrome Beschichtung „wirkungsmäßig teilweise“ deaktiviert ist, soll insbesondere verstanden werden, dass ein durch Temperaturänderung erreichbarer Farbbereich auf einen oberen, unteren oder mittleren Teil eines ursprünglichen durch Temperaturänderung einstellbaren Farbbereichs eingeschränkt ist. Insbesondere ist die wirkungsmäßig deaktivierte thermochrome Beschichtung auf eine, zumindest in einem Temperaturbereich zwischen 0 ° und 200 °C, insbesondere zwischen –10 °C und 300 °C, konstante Farbe eingeschränkt. Insbesondere sind durch die Deaktivierung der thermochromen Beschichtung der Kaltbereich und/oder der Warmbereich verschoben. Insbesondere ist es denkbar, dass die thermochrome Beschichtung in mehreren Teilbereichen zumindest teilweise wirkungsmäßig deaktiviert ist. Insbesondere ist der zumindest eine Teilbereich als Symbol, insbesondere zur Kennzeichnung eines speziellen Funktionsbereichs, insbesondere einer Kochzone und/oder eines Bedienbereichs, ausgebildet. Insbesondere wird durch den zumindest einen Teilbereich ein Muster erzeugt. Insbesondere weist die Kochfeldplattenvorrichtung zumindest eine weitere, vorzugsweise farbige, Beschichtung auf, wobei die thermochrome Beschichtung zwischen der weiteren Beschichtung und dem Kochfeldplattengrundkörper angeordnet ist, wodurch insbesondere wenn die thermochrome Beschichtung für einige Temperaturbereiche zumindest teilweise transparent ausgebildet ist, eine Vielzahl von grafischen Effekten, insbesondere besonders starke Farbumschläge, beispielsweise von Grün auf Rot, möglich sind. Insbesondere dient die weitere Beschichtung als mechanische Schutzschicht für die thermochrome Beschichtung. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann insbesondere eine hohe gestalterische Flexibilität und/oder ein einfacher und/oder effizienter Produktionsprozess erreicht werden. Insbesondere können unter Verwendung einer einzelnen, von einem einzelnen Material gebildeten Beschichtung unterschiedliche Effekte, beispielsweise lokal unterschiedliche Farben, Muster und/oder Designs, erreicht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die thermochrome Beschichtung zumindest zwei Teilbereiche aufweist, in denen die thermochrome Beschichtung unterschiedlich, insbesondere unterschiedlich stark, in Ihrer Wirkung deaktiviert wurde. Darunter, dass zwei Teilbereiche „unterschiedlich“ deaktiviert sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Teilbereiche unterschiedliche, durch Temperaturveränderung erzielbare Farbbereiche aufweisen. Es können insbesondere vielfältige optische Effekte erzielt werden. Insbesondere ist eine Erzeugung eines Farbverlaufs denkbar.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die thermochrome Beschichtung zumindest teilweise in einem Zustand fixiert ist, dessen Farbe einer Farbe der wirkungsmäßig aktiven thermochromen Beschichtung im Warmbereich entspricht. Es kann insbesondere eine hohe Sicherheit erreicht werden. Insbesondere kann vermieden werden, dass Teilbereiche des Kochfeldplattengrundkörpers wärmer sind, als es durch die deaktivierte thermochrome Beschichtung suggeriert wird. Insbesondere kann einem Bediener ein Vergleichswert für einen erwärmten Teilbereich bereitgestellt werden. Alternativ ist es denkbar, dass die thermochrome Beschichtung in einem Teilbereich, der insbesondere als Bedienbereich vorgesehen ist, in einem Zustand fixiert ist, dessen Farbe einer Farbe der wirkungsmäßig aktiven thermochromen Beschichtung im Kaltbereich entspricht. Weiterhin ist es denkbar, dass die deaktivierte thermochrome Beschichtung eine Farbe aufweist, die keiner der Farben im Kaltbereich, im Warmbereich, und/oder im Übergangsbereich entspricht.
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Weiterhin wir vorgeschlagen, dass ein Warmbereich der Beschichtung über einer Temperatur von 30 °C, insbesondere über 33 °C, vorteilhaft unter 50 °C, vorzugsweise unter 40 °C liegt. Insbesondere liegt ein Kaltbereich der Beschichtung unter einer Temperatur von 30 °C, insbesondere oberhalb von 25 °C, vorzugsweise oberhalb von 27 °C. Es kann insbesondere eine hohe Sicherheit gewährleistet werden, wobei ein Warmbereich erst dann suggeriert wird, wenn ein Verletzungsrisiko besteht und wobei insbesondere eine Falschauslösung durch hohe Umgebungstemperaturen, beispielsweise im Sommer, vermieden werden kann.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die thermochrome Beschichtung von einer Bisphenol-A-Verbindung, insbesondere einem Bisphenol-A-Harz, gebildet ist. Es kann insbesondere eine temperaturbeständige und/oder eine einfach aufzubringende Beschichtung erreicht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die thermochrome Beschichtung mittels Laserbeschuss zumindest teilweise deaktiviert wurde. Vorzugsweise wird bei einer Herstellung die thermochrome Beschichtung mittels eines IR-Lasers zumindest teilweise deaktiviert. Andere Lasertypen, insbesondere ein grüner Laser oder auch ein UV-Laser, haben sich ebenfalls als brauchbar erwiesen, wobei mit einem IR-Laser die besten Ergebnisse erzielt wurden. Es kann insbesondere eine hohe gestalterische Freiheit erreicht werden, da insbesondere sehr feine Muster erzeugt werden können. Insbesondere kann eine präzise und/oder schnelle Deaktivierung erreicht werden. Alternativ ist es denkbar, dass die thermochrome Beschichtung mittels thermischer Überlastung, beispielsweise durch Heizlampen, insbesondere in Kombination mit einer Maske, und/oder einem heißen Stempel zumindest teilweise deaktiviert wird.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass bei einer Herstellung die thermochorme Beschichtung mittels Einbringung einer Energiedichte zwischen 50 kJ/mm2 und 1,5 MJ/mm2 deaktiviert wird. Insbesondere wird die Energiedichte innerhalb eines Zeitintervalls von weniger als 10 s, insbesondere weniger als 1 s, vorteilhaft weniger als 10 µs, besonders vorteilhaft weniger als 100 ns, eingebracht. Die eingebrachte Energiedichte beeinflusst eine Stärke der wirkungsmäßigen Deaktivierung. Insbesondere wird die thermochrome Beschichtung mit einer optimierten Energiedichte deaktiviert, da insbesondere für zu geringe Energiedichten eine unkomplette Deaktivierung stattfindet, da nicht genügend Farbstoffmoleküle umgewandelt werden, und insbesondere für zu hohe Energiedichten eine unkomplette Deaktivierung stattfindet, da vermutlich nach einer Phasenumwandlung in einen fluiden Zustand eine Ausheilung der Farbstoffmoleküle stattfindet. Weiterhin variiert eine optimale Energiedichte in Abhängigkeit von einem Material und/oder einer Dicke der thermochromen Beschichtung. Ebenso variiert eine optimale Energiedichte in Abhängigkeit von Parametern eines gewählten Energieüberträgers, insbesondere Lasers.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes als Induktionskochfeld ausgebildetes Kochfeld 10 mit einer als Induktionskochfeldplattenvorrichtung ausgebildeten Kochfeldplattenvorrichtung 12 in einer schematischen Ansicht von oben.
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Die Kochfeldplattenvorrichtung 12 weist einen Kochfeldplattengrundkörper 14 auf, auf den ganzflächig eine thermochrome Beschichtung 16 aufgebracht ist. Die thermochrome Beschichtung 16 ist auf einer Rückseite, also eine Unterseite des Kochfeldplattengrundkörpers 14 aufgetragen. Die thermochrome Beschichtung 16 ist in mehreren Teilbereichen 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 wirkungsmäßig komplett oder zumindest teilweise deaktiviert (durch Schraffierung hervorgehoben).
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Ein erster Teilbereich 21 weist eine kreisringartige Form auf. Der erste Teilbereich 21 dient als Symbol zur Anzeige einer ersten Kochzone 31. Der erste Teilbereich 21 umgibt die Kochzone 31, um einem Bediener einen Aufstellplatz für ein Gargeschirr anzuzeigen. Ein zweiter Teilbereich 22 weist eine Form auf, die einer Überlagerung eines Kreisrings mit einem stadionrunden Ring entspricht. Der zweite Teilbereich 22 dient als Symbol zur Anzeige einer zweiten Kochzone 32. Der zweite Teilbereich 22 zeigt einem Bediener zwei unterschiedliche Aufstellplätze in der zu einer Bräterzone erweiterbaren Kochzone 32 an.
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Ein dritter Teilbereich 23 weist eine kreisringartige Form auf. Der erste Teilbereich 23 dient als Symbol zur Anzeige einer dritten Kochzone 33. Der dritte Teilbereich 23 liegt innerhalb der Kochzone 33, um einem Bediener einen Aufstellplatz für ein Gargeschirr anzuzeigen. Ein vierter und ein fünfter Teilbereich 24, 25 weisen jeweils eine kreisringartige Form auf. Der vierte und der fünfte Teilbereich 24, 25 dienen als Symbol zur Anzeige einer vierten Kochzone 34. Der vierte und der fünfte Teilbereich 24, 25 sind konzentrisch angeordnet. Der vierte und der fünfte Teilbereich 24, 25 zeigen einem Bediener zwei unterschiedliche Aufstellplätze der als Zweikreiskochzone ausgebildeten Kochzone 34 an. Die Teilbereiche 21 bis 25 dienen sowohl dazu, die Kochzonen 31, 32, 33, 34 zu markieren, als auch eine Vergleichsmöglichkeit zu bieten. So kann der Bediener sicher erkennen, wann eine Temperatur der Kochzone 31, 32, 33, 34 unter eine kritische Temperatur gefallen ist.
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Vier sechste und vier siebte Teilbereiche 26, 27 sind dazu vorgesehen, Funktionsbereiche, in diesem Fall Bedienbereiche, zu kennzeichnen. Die sechsten Teilbereiche 26 sind als Symbole ausgebildet die eine Heizleistungsvergrößerung suggerieren. Die siebten Teilbereiche 27 sind als Symbol ausgebildet die eine Heizleistungsverringerung suggerieren. Die sechsten und siebten Teilbereiche 26, 27 sind jeweils in Bereichen angeordnet, in denen berührungsempfindliche Eingabeelemente zu einer Heizleistungssteuerung vorgesehen sind. Ein achter Teilbereich 28 dient als Symbol für einen Funktionsbereich. Der achte Teilbereich 28 ist als Symbol für einen Ein- und/oder Ausschaltvorgang ausgebildet und ist neben einem Bereich angeordnet, für den ein berührungsempfindliches Bedienelement vorgesehen ist.
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Die thermochrome Beschichtung 16 ist in Teilbereichen 21 bis 28 in einem Zustand fixiert, dessen Farbe einer Farbe der wirkungsmäßig aktiven thermochromen Beschichtung 16 in einem Warmbereich entspricht. Die thermochrome Beschichtung 16 ist von Bisphenol-A-Epichlorhydrin gebildet. Ein Kaltbereich der thermochromen Beschichtung 16 liegt unter einer ersten Grenztemperatur von 28 °C. Ein Warmbereich der thermochromen Beschichtung 16 liegt über einer zweiten Grenztemperatur von 34 °C. Im Kaltbereich weist die aktive thermochrome Beschichtung 16 einen grünlichen Farbton auf. Im Warmbereich weist die aktive thermochrome Beschichtung 16 einen gelben bis goldgelben Farbton auf.
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Die thermochrome Beschichtung 16 wurde in den Teilbereichen 21 bis 28 mittels Laserbeschuss mit einem IR-Laser deaktiviert. Die Teilbereiche 21 bis 28 wurden durch Bewegung des Auftreffpunkts des Lasers abgerastert und so nach und nach deaktiviert. Der IR-Laser weist eine Leistung von 20 W und einen Auftreffpunktdurchmesser von 150 µm auf. Bei einer Bewegungsgeschwindigkeit von 1500 mm/s des Auftreffpunkts ergab sich eine optimale Deaktivierung der thermochromen Beschichtung 16. Bei langsamerer oder schnellerer Bewegung, in einem Bereich zwischen 200 mm/s und 2000 mm/s, wurde die thermochrome Beschichtung 16 lediglich teilweise deaktiviert, was jedoch auch bei Bedarf genutzt werden kann, um bestimmte optische Effekte hervorzurufen. Es resultiert eine eingebrachte Energiedichte von ca. 80 kJ/m2. Bei Verwendung eines grünen Lasers mit einer Leistung von 7 W und einem Auftreffpunktdurchmesser von 30 µm ergab sich eine optimale Bewegungsgeschwindigkeit des Auftreffpunkts von 300 mm/s, wobei lediglich eine großteilige Deaktivierung erreicht werden konnte. Bei Verwendung eines UV-Lasers ergaben sich vergleichbare Werte wie für den grünen Laser. Ein Energieeintrag des grünen Lasers entspricht im Optimum ca. 700 kJ/m2.
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Die Kochfeldplattenvorrichtung 12 weist einen neunten Teilbereich 29 auf, der im Vergleich zu den ersten bis achten Teilbereichen 21 bis 28 jeweils unterschiedlich in seiner Wirkung deaktiviert ist. Der neunte Teilbereich 29 umgibt die sechsten und siebten Teilbereich 26, 27 und den achten Teilbereich 28 und hinterlegt einen Bereich, in dem eine Bedienerschnittstelle des Kochfelds 10 vorgesehen ist. Der neunte Teilbereich 29 ist teilweise in einem Zustand fixiert, der eine Farbe aufweist, die seinem Kaltbereich entspricht. In dem neunten Teilbereich 29 ist zwischen der thermochromen Beschichtung 16 und dem Kochfeldplattengrundkörper 14 eine thermisch isolierende Schicht angeordnet. Weiterhin ist an einer Rückseite der thermochromen Beschichtung 16 im Teilbereich 29 eine thermisch gut leitfähige Beschichtung, die als Kühlkörper dient, angeordnet.
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Alternativ ist es denkbar, dass lediglich die Bereiche der thermochromen Beschichtung 16, die in unmittelbarer Nähe zu den sechsten und siebten Teilbereichen 26, 27 und dem achten Teilbereich 28 liegen in einem Zustand fixiert werden, der eine Farbe des Kaltbereichs der thermochromen Beschichtung 16 aufweist, um einen hohen Kontrast für die Bedienelemente zu erhalten, auch wenn die Bereiche um die Bedienelemente eine hohe Temperatur der Bedienelemente suggerieren.
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Weiterhin ist es denkbar, dass auf eine Fixierung im Kaltbereich komplett verzichtet wird, um eine Verletzungsgefahr zu minimieren. Weiterhin ist es denkbar, dass die sechsten und siebten Teilbereich 26, 27 und der achte Teilbereich 28 lediglich teilweise deaktiviert sind, um sowohl einen Kontrast zur aktiven thermochromen Beschichtung 16 im Kaltbereich, als auch eine warnende Änderung bei Übergang in den Warmbereich zu ermöglichen.
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Weiterhin ist es denkbar, dass die thermochrome Beschichtung 16 lediglich auf einem Teil der Seite des Kochfeldplattengrundkörpers 14 aufgetragen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kochfeld
- 12
- Kochfeldplattenvorrichtung
- 14
- Kochfeldplattengrundkörper
- 16
- Beschichtung
- 21
- Teilbereich
- 22
- Teilbereich
- 23
- Teilbereich
- 24
- Teilbereich
- 25
- Teilbereich
- 26
- Teilbereich
- 27
- Teilbereich
- 28
- Teilbereich
- 29
- Teilbereich
- 31
- Kochzone
- 32
- Kochzone
- 33
- Kochzone
- 34
- Kochzone
