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Die Erfindung betrifft eine Kochfeldplatte aus einem keramischen Material und ein Kochfeld mit einer Kochfeldplatte aus keramischem Material.
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Es sind Kochfeldplatten aus einem keramischen Material bekannt. Problematisch ist, dass das keramische Material für elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Spektralbereich intransparent ist. Daher können beispielsweise unterhalb der Kochfeldplatte angebrachte Anzeigemittel auf der Sichtseite der Kochfeldplatte nicht wahrgenommen werden.
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Aus WO 2013 / 084 120 A1 ist eine Platteneinheit eines Kochfelds bekannt, mit einem Grundkörper und einer Beschichtung, die in zumindest einem Teilbereich einer Seite des Grundkörpers angeordnet ist, und die dazu vorgesehen ist, einen keramischen Anschein zu wecken. Diese Beschichtung weist zumindest in einem Teilbereich eine Ausnehmung auf.
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Aus US 2011 / 0 280 042 A1 ist ein Displayelement bekannt, welches Teil eines elektronischen Gerätes, wie beispielsweise eines PCs, Laptops, Fernsehers, Smartphone oder PDA sein kann und welches eine Grundschicht aufweist, die vorzugsweise aus Metall besteht und Mikroperforationen aufweist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Kochfeldplatte mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Durchlässigkeit für elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Spektralbereich bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kochfeldplatte und ein Kochfeld mit einer Kochfeldplatte mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die Erfindung geht aus von einer Kochfeldplatte aus einem keramischen Material mit einer Sichtseite und einer gegenüber liegenden Unterseite.
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Unter einer „Kochfeldplatte“ soll insbesondere eine Platte aus zumindest einem keramischen Material verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Flächenelement, vorzugsweise ein Oberflächenelement eines Kochfeldes zu bilden. Es kann insbesondere eine Kochfeldplatte mit einer hohen Wärmebeständigkeit und einer geringen Wärmeausdehnung erreicht werden.
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Vorzugsweise ist die Kochfeldplatte aus einem keramischen Matrixmaterial. Unter einem „Matrixmaterial“ soll insbesondere ein Material verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, einen Grundkörper für einen Körper aus einem Verbundmaterial zu bilden und das Fasermaterial aufzunehmen. Insbesondere ist das Matrixmaterial von einer Keramik gebildet und/oder bildet chemische Bindungen mit dem Fasermaterial aus. Bevorzugt ist das Matrixmaterial von einem keramischen Werkstoff gebildet. Weiterhin weist die Kochfeldplatte zumindest ein mit dem zumindest einen Matrixmaterial verbundenes Fasermaterial aufweist. Unter einem „Fasermaterial“ soll insbesondere ein als Faser vorliegendes Material verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, bei Herstellung eines Verbundmaterials in eine Matrix aus dem Matrixmaterial eingearbeitet zu werden und chemische Verbindungen mit dem Matrixmaterial auszubilden. Unter einem „Verbundmaterial“ soll insbesondere ein Material aus zumindest zwei miteinander verbundenen Einzelmaterialien verstanden werden, das Werkstoffeigenschaften aufweist, die sich von Werkstoffeigenschaften der Einzelmaterialien unterscheiden, beispielsweise Faserverbundwerkstoffe mit in ein Matrixmaterial eingearbeiteten Fasern oder Schichtverbundwerkstoffe, beispielsweise Sandwichverbundwerkstoffe. Es kann insbesondere eine Kochfeldplatte mit einer hohen Bruchfestigkeit erreicht werden.
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Erfindungsgemäß weist die Kochfeldplatte in zumindest einem Teilbereich Mikroperforationen zur Transmission von Licht aus Richtung der Unterseite zur Sichtseite auf. „Mikroperforationen“ sind vorzugsweise winzig genug, dass sie durch das bloße menschliche Auge nicht leicht von der Oberfläche des Basismaterials, hier der Kochfeldplatte, unterschieden werden können. Sie sind jedoch groß genug, damit Licht durch sie hindurch transmittiert werden und durch das menschliche Auge wahrgenommen werden kann. Generell erstrecken sich Mikroperforationen von der Sichtseite der Kochfeldplatte zur Unterseite, damit das Licht durch sie hindurch transmittiert werden kann. Vorzugsweise sind die Mikroperforationen in Abständen kleiner als 3 mm, insbesondere kleiner als 1 mm, vorteilhaft kleiner als 0,5 mm, angeordnet. Vorzugsweise weisen die Mikroperforationen einen Durchmesser kleiner als 1 mm, insbesondere kleiner als 300 µm, vorteilhaft kleiner als 100 µm, vorzugsweise kleiner als 30 µm, auf. Die Mikroperforationen bilden somit vorteilhaft Lichtkanäle, durch die das Licht transmittiert wird und im Bereich der Oberfläche der Sichtseite der Kochfeldplatte durch einen Benutzer wahrgenommen werden kann. Durch eine geeignete Anordnung der Mikroperforationen kann somit auf der Sichtseite der Kochfeldplatte jede beliebige Information in Form eines Zeichens, Symbols oder einer Markierung für den Benutzer sichtbar dargestellt werden. Insbesondere kann vermieden werden, dass hinter der Beschichtung angeordnete Bauteile, beispielsweise Elektronikbauteile, sichtbar sind bzw. übermäßigem Lichteinfluss ausgesetzt sind. Insbesondere kann ein Anschein einer kontinuierlichen Oberfläche erzeugt werden.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Mikroperforationen mit einer zumindest im Wesentlichen transparenten Masse, insbesondere einem Quarz oder einem Lack, gefüllt, um insbesondere eine ebene Oberfläche zu erreichen und/oder eine Verschmutzung durch Dreck, Öl, usw. zu verhindern. Unter „im Wesentlichen“ transparent soll insbesondere eine Transparenz von zumindest 30 %, insbesondere zumindest 60 %, vorteilhaft zumindest 80 %, vorzugsweise zumindest 90 %, verstanden werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Mikroperforationen zumindest im Wesentlichen mit einer in einem vorgebbaren Spektralbereich transparenten Masse gefüllt. Unter „in einem vorgebbaren Spektralbereich transparenten Masse“ soll insbesondere ein Material verstanden werden, welches für Licht in einem ersten Spektralbereich im Wesentlichen transparent und in weiteren Spektralbereichen im Wesentlichen intransparent ist. Auf diese Weise wirkt die eingefüllte Masse als ein Farbfilter, der Licht in einem vorgebbaren Spektralbereich transmittiert. Auf der Sichtseite der Kochfeldplatte können auf diese Weise Informationen, Markierungen, usw. in einer bestimmten Farbe dargestellt werden. Auch können in unterschiedlichen Bereichen der Kochfeldplatte unterschiedliche Farbfilter eingesetzt und somit Informationen in unterschiedlichen Farben dargestellt werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Mikroperforationen zur Transmission von Licht einer unterhalb der Unterseite angeordneten Leuchteinheit vorgesehen sind. Unter einer „Leuchteinheit“ soll insbesondere eine „Einheit“ mit zumindest einem Leuchtmittel, insbesondere einer Lampe, einer LED und/oder einem Vakuumfluoreszenzelement, vorzugsweise einer Anzeigeeinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein alphanumerisches Zeichen und/oder eine Markierung darzustellen.
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Insbesondere ist die Leuchteinheit als Segmentanzeige ausgebildet. Weiterhin ist denkbar, dass die Leuchteinheit dazu vorgesehen ist, einen Berührungsbereich für einen berührungssensitiven Sensor anzuzeigen, ihn insbesondere für einen Bediener sichtbar zu umranden und/oder seinen Mittelpunkt zu markieren.
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Vorteilhaft ist eine Dicke der Kochfeldplatte zumindest in dem einen Teilbereich kleiner als in einem übrigen Bereich der Kochfeldplatte. „Dicke“ meint die räumliche Ausdehnung der Kochfeldplatte von der Sichtseite zur Unterseite. Üblicherweise stehen Kochfeldplatten aus keramischem Material in unterschiedlichen Dicken, beispielsweise zwischen 4mm und 8mm, zur Verfügung. Um einen gewünschten Durchmesser der Mikroperforationen zu ermöglichen, kann es vorteilhaft sein, die Dicke der Kochfeldplatte zumindest in dem Bereich der jeweiligen Mikroperforation zu reduzieren.
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Vorteilhaft wird durch eine Anordnung einer Gruppe von Mikroperforationen ein Anzeigenelement auf der Sichtseite der Kochfeldplatte gebildet wird. Durch eine entsprechende Anordnung der Mikroperforationen kann beispielsweise ein alphanumerisches Zeichen oder eine linien- oder kreisförmige Markierung auf der Sichtseite der Kochfeldplatte gebildet werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Mikroperforationen durch ein Abtragungsverfahren, insbesondere mit einem Laserbearbeitungsverfahren, hergestellt sind. Hierzu wird beispielsweise ein Faserlaser (pulsed fiber laser) im Infrarot-Bereich, mit einer Wellenlänge von beispielsweise 1064nm, verwendet. Es kann insbesondere eine hohe Präzision bei einer Erstellung der Ausnehmung erreicht werden.
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Ferner wird ein Kochfeld, mit einer erfindungsgemäßen Kochfeldplatte vorgeschlagen. Vorzugsweise ist das Kochfeld als Induktionskochfeld ausgebildet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kochfeldes ist auf Seiten der Unterseite der Kochfeldplatte eine Leuchteinheit angeordnet. Die Leuchteinheit umfasst einen oder mehrere mit einer Lichtquelle gekoppelte Lichtleiter, welche an die Unterseite der Kochfeldplatte angrenzen und welche einen oder mehrere konkave Mikrolinsen aufweisen, die entlang einer vertikalen Achse mit einer oder mehreren Mikroperforationen ausgerichtet sind. Die Lichtquellen können dann vorteilhaft an einer im Grunde beliebigen Stelle des Kochfeldgehäuses angebracht werden. Zudem ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Licht einer Lichtquelle mit Hilfe mehrerer Lichtleiter zu mehreren durch Mikroperforationen gebildeten Lichtkanälen zu transportieren.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele 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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Es zeigen:
- 1 in einer Draufsicht eine erfindungsgemäße Kochfeldplatte mit Mikroperforationen,
- 2 in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Kochfeldplatte mit Mikroperforationen,
- 3 in einer perspektivischen Darstellung eine Gegenüberstellung einer ersten Kochfeldplatte mit einer zweiten Kochfeldplatte mit einer bereichsweisen Reduktion der Plattendicke.
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1 zeigt in einer Draufsicht eine erfindungsgemäße Kochfeldplatte 101. Die Kochfeldplatte 101 ist aus einem keramischen Material gebildet. So ist die Kochfeldplatte 101 beispielsweise aus einem Porzellan, Steinzeug, Steingut, Cordierit oder einer technischen Keramik gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Sichtseite 102 der Kochfeldplatte 101 aus einer Vogelperspektive gezeigt. Sichtseite 102 meint die Fläche der Kochfeldplatte, welche dem Benutzer in einer Einbaulage eines Kochfeldes zugewandt ist. Zusätzlich sind Mikroperforationen 103 der Kochfeldplatte 101 dargestellt. Für eine bessere Darstellbarkeit sind die Mikroperforationen 103 in dieser Figur stark vergrößert und nicht maßstäblich abgebildet. Die Mikroperforationen 103 sind in einem Seitenteilbereich der Kochfeldplatte 101 angebracht. In diesem Frontbereich ist üblicherweise eine Benutzerschnittstelle für einen Anwender vorgesehen, so dass auch die Mikroperforationen 103 bevorzugt in diesem Bereich angeordnet sind. Es ist jedoch generell möglich, die Mikroperforationen 203 zweckmäßig in jedem beliebigen Bereich der Kochfeldplatte 101 anzuordnen. Beispielsweise in Randbereichen zur Markierung der Kochfeldgröße oder im gesamten Bereich zur Markierung von Kochfeldzonen.
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2 zeigt eine erfindungsgemäße Kochfeldplatte 206 in einer perspektivischen Darstellung. Die Kochfeldplatte 206 ist aus einem keramischen Material gebildet und weist eine Sichtseite 201 und eine gegenüber liegende Unterseite 202 auf. In einem Frontbereich der Kochfeldplatte 206 sind Mikroperforationen 203 gestrichelt gekennzeichnet. Die Mikroperforationen 203 sind im Wesentlichen zylinderförmige Ausnehmungen in der Kochfeldplatte 206, die sich von der Sichtseite 201 bis zur Unterseite 202 erstrecken. Die Mikroperforationen 203 sind mit einem, nicht dargestellten, transparenten Lack ausgefüllt, um eine Verschmutzung der Ausnehmungen zu verhindern. Außerdem kann eine ebene Oberfläche der Kochfeldplatte 206, insbesondere auf der Sichtseite 201, erreicht werden.
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Unterhalb der Unterseite 202 der Kochfeldplatte 206 sind Leuchteinheiten 204 symbolisch dargestellt. Diese Leuchteinheiten 204 sind in diesem Ausführungsbeispiel als rote LEDs ausgebildet, die Licht 205 im roten Spektralbereich emittieren. Selbstverständlich können die Leuchteinheiten 204 auch ausgebildet sein, Licht 205 in anderen Farben zu emittieren. Das Licht 205 wird an der intransparenten Oberfläche der Unterseite 202 der Kochfeldplatte 206 absorbiert bzw. reflektiert. Durch die transparenten Kanäle der Mikroperforationen 203 203 wird das Licht 205 jedoch transmittiert und kann im Bereich der Oberfläche der Sichtseite 201 der Kochfeldplatte 206 durch einen Benutzer wahrgenommen werden. Durch eine geeignete Anordnung der Mikroperforationen 203 kann somit auf der Sichtseite 201 der Kochfeldplatte 206 jede beliebige Information in Form eines Zeichens, Symbols oder einer Markierung für den Benutzer sichtbar dargestellt werden.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Ausnehmungen der Mikroperforationen 203 mit einem im blauen Spektralbereich (Wellenlänge 480-420 nm) transparenten Lack gefüllt. Der Lack wirkt somit als blauer Farbfilter. Die Leuchteinheiten 204 sind als weiße LEDs ausgebildet. In diesem Ausbildungsbeispiel wird durch den als Farbfilter wirkenden Lack im Wesentlichen der blaue Lichtanteil des emittierten weißen Lichts 205 durch die Kanäle der Mikroperforationen 203 transmittiert.
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Die Leuchteinheit 204 kann auch einen Lichtleiter umfassen, der das emittierte Licht 205 einer Lichtquelle von der Lichtquelle zu den Lichtkanäle bildenden Mikroperforationen 203 transportiert. Die Lichtquellen können dann vorteilhaft an einer im Grunde beliebigen Stelle des Kochfeldgehäuses angebracht werden. Zudem ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Licht 205 einer Lichtquelle mit Hilfe mehrerer Lichtleiter zu mehreren durch Mikroperforationen 203 gebildeten Lichtkanälen zu transportieren.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind weisen die Lichtleiter an ihrem der Mikroperforation zugewandten Seite mindestens eine konkave Mikrolinse auf, die entlang einer vertikalen Achse mit einem oder mehreren durch Mikroperforationen gebildeten Lichtkanälen ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird das emittierte Licht der Lichtquelle zu einem kollimierten Strahlenbündel fokussiert, welches in Richtung der Lichtkanalachse ausgerichtet ist.
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3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine erste Kochfeldplatte 301 und dieser gegenübergestellt eine zweite Kochfeldplatte 302. Die erste Kochfeldplatte 301 aus keramischem Material weist eine Sichtseite 304 und einer Unterseite 303 auf. Die Kochfeldplatte 301 ist in dieser Darstellung umgedreht gezeigt, so dass die beiden Seiten 303, 304 im Vergleich zu den vorhergehenden Figuren vertauscht sind. Die Dicke der ersten Kochfeldplatte 301, also die räumliche Ausdehnung von Sichtseite 304 zur Unterseite 303, ist über die gesamte Fläche der ersten Kochfeldplatte 301 konstant.
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Die zweite Kochfeldplatte 302 aus keramischem Material weist eine Sichtseite 304 und eine Unterseite 303 auf. In einem Teilbereich 305 der Kochfeldplatte 302 ist eine flächige Ausnehmung an der Unterseite 303 zu sehen. In diesem Teilbereich 305 ist die Dicke der zweiten Kochfeldplatte 302, also die räumliche Ausdehnung von Sichtseite 304 zur Unterseite 303, im Vergleich zur Dicke der restlichen Kochfeldplatte reduziert.
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In diesem Teilbereich 305 sind die Lichtkanäle bildenden Mikroperforationen vorgesehen, welche in 3 nicht dargestellt sind. Durch die geringere Dicke im Teilbereich 305 können Mikroperforationen mit einem besonders geringen Durchmesser vorgesehen, welche in den Bereichen der ersten Kochfeldplatte 301 mit größerer Dicke nicht möglich sind.
