DE102019117480A1 - Cover plate, in particular plate for heating food, and device for heating food - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Abdeckplatte, wie beispielsweise eine Platte (oder Fläche) zum Erhitzen von Lebensmitteln, insbesondere ein Koch-, Heiz-, Brat- und/oder Grillfläche, sowie ein Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln umfassend eine solche Abdeckplatte. Ein weiterer Aspekt betrifft die Verwendung einer solchen Abdeckplatte.The present application relates to a cover plate, such as a plate (or surface) for heating food, in particular a cooking, heating, roasting and / or grill surface, and a device for heating food comprising such a cover plate. Another aspect relates to the use of such a cover plate.
Description
Gebiet der ErfindungField of invention
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Abdeckplatte, wie beispielsweise eine Platte (oder Fläche) zum Erhitzen von Lebensmitteln, insbesondere ein Koch-, Heiz-, Brat- und/oder Grillfläche, sowie ein Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln umfassend eine solche Abdeckplatte.The present application relates to a cover plate, such as a plate (or surface) for heating food, in particular a cooking, heating, roasting and / or grill surface, and a device for heating food comprising such a cover plate.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Abdeckplatten, welche temperaturbeständig sind und als Trennelemente dienen, die beispielsweise elektronische Komponenten eines Geräts, wie eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln, schützen, und/oder als Sichtscheiben beispielsweise in Kaminen oder Öfen dienen, sind in der Regel aus einer Glaskeramik mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten ausgebildet, wie sie beispielsweise unter der Marke CERAN® vertrieben werden. Dies ist notwendig, damit die Abdeckplatte, die in einem Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln auch als Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln bezeichnet wird, beispielsweise als eine Koch-, Brat-, Heiz- und/oder Grillfläche, den Temperaturen widerstehen kann, welche von den derzeitig verwendeten Heizvorrichtungen oder Heizelementen erzeugt werden.Cover plates, which are temperature-resistant and serve as separating elements, for example protecting electronic components of a device, such as a device for heating food, and / or serving as viewing windows, for example in chimneys or ovens, are usually made of a glass ceramic with a low coefficient of thermal expansion trained, such as those sold under the CERAN® brand. This is necessary so that the cover plate, which is also referred to as a surface for heating food in a device for heating food, for example as a cooking, roasting, heating and / or grilling surface, can withstand the temperatures that are caused by the currently used heating devices or heating elements are generated.
Die höchsten Temperaturen von bis zu 700°C entstehen bei der Verwendung von sogenannten Strahlungsheizkörpern mit Widerstandsbeheizung.The highest temperatures of up to 700 ° C occur when using so-called radiant heaters with resistance heating.
Geringere Temperaturen von maximal 500°C treten beim Einsatz von Induktionsheizelementen auf. Wegen dieser geringeren Temperaturen kommen bei der Verwendung von Induktionsheizelementen neben Glaskeramiken mit niedriger Wärmedehnung auch prinzipiell Spezialgläser mit etwas höherer Wärmedehnung als Material der Abdeckplatte in Betracht. Es handelt sich dabei in der Regel um Borosilikatgläser mit einem Ausdehnungskoeffizienten von etwa 3,3 * 10-6/K, welche beispielsweise als „Borofloat 33“ kommerziell erhältlich sind. Solche Gläser werden teilweise auch als „Borosilikatgläser vom Pyrex-Typ“ oder als „Borosilikatgläser 3.3“ bezeichnet.Lower temperatures of a maximum of 500 ° C occur when using induction heating elements. Because of these lower temperatures, when using induction heating elements, in addition to glass ceramics with low thermal expansion, special glasses with a somewhat higher thermal expansion can also be used as the material of the cover plate. These are usually around borosilicate glasses with an expansion coefficient of about 3.3 * 10 -6 / K, which are commercially available for example as "borofloat 33". Such glasses are sometimes also referred to as "borosilicate glasses of the Pyrex type" or as "borosilicate glasses 3.3".
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung werden Flächen zum Erhitzen von Lebensmitteln, also beispielsweise für das Kochen, Braten, Heizen und/oder Grillen, vereinfacht auch als „Kochfläche“ oder als „Kochfeld“ bezeichnet. Entsprechend dem üblichen Sprachgebrauch kann eine Kochfläche auch Kochplatte bezeichnet werden oder allgemein eine Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln als Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln.In the context of the present disclosure, surfaces for heating food, for example for cooking, roasting, heating and / or grilling, are also referred to in simplified terms as “cooking surfaces” or “hob”. In accordance with common usage, a cooking surface can also be referred to as a hotplate or, in general, a surface for heating food as a plate for heating food.
Die Schriften
In der internationalen Patentanmeldung
Allerdings ist es bisher noch notwendig, solchen Spezialgläsern durch einen zusätzlichen Prozessschritt - dem chemischen oder thermischen Vorspannen - die für die Anwendung zum Erhitzen von Lebensmitteln, beispielsweise für das Kochen, notwendige mechanische und thermische Stabilität zu verleihen.However, it has so far been necessary to use an additional process step - chemical or thermal toughening - to give such special glasses the mechanical and thermal stability required for use in heating food, for example for cooking.
Trotz dieser thermischen Vorspannung zeigen sich jedoch in Versuchen erhebliche Schwächen. Thermisch vorgespanntes Borosilikatglas 3.3 bricht im praktischen Einsatz als Kochfläche, wenn folgende durchaus übliche Bedingungen erfüllt sind:
- (a) die Oberfläche der Kochfläche unterliegt im täglichen Gebrauch einer Abnutzung, speziell auf Grund abrasiver Prozesse (Topfbewegung, Reinigung, Gebrauchskratzer)
- (b) Die Heizzonen haben einen geringen Abstand von ca. 25 mm von der Kochflächenaußenkante. Dieser geringe Abstand ist u.a. bei Herden auf dem europäischen Markt üblich und notwendig, um auf Kochflächen im Einbau-Standardformat vier Kochzonen unterzubringen.
- (a) the surface of the cooking surface is subject to wear and tear in daily use, especially due to abrasive processes (pan movement, cleaning, scratches)
- (b) The heating zones have a small distance of approx. 25 mm from the outer edge of the cooking surface. This small distance is common and necessary for cookers on the European market in order to accommodate four cooking zones on standard built-in cooking surfaces.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung werden die beheizbaren Bereiche oder Zonen einer Abdeckplatte bzw. Platte oder Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln auch vereinfacht als Kochzonen oder Heizzonen bezeichnet.In the context of the present disclosure, the heatable areas or zones of a cover plate or plate or surface for heating food are also referred to in simplified form as cooking zones or heating zones.
Unter den beiden vorstehend genannten Bedingungen übertreffen die Spannungen, die sich aus dem Temperaturgradienten zwischen der heißen Kochzone und dem kalten Außenrand der Abdeckplatte ergeben, die Festigkeit der Abdeckplatte bzw. in diesem Fall Kochfläche im Außenrandbereich. Dies gilt selbst unter Voraussetzung eines hochgradig temperaturüberwachten Kochgeräts, das in Überschwingsituationen während des Aufheizens lediglich ca. 310° erreicht. Die Verwendung von Borosilikatglas 3.3 ist daher nur unter der Einschränkung möglich, dass der Abstand zwischen Heizzone und Außenrand der Abdeckplatte mindestens 45 mm beträgt - oder dass Heizköper zum Einsatz kommen, die auf Grund sehr geringer Leistungsaufnahme deutlich unter 310°C bleiben - was aber mit ebenso deutlichen Einbußen bei der Ankochperformance einhergeht.Under the two conditions mentioned above, the stresses that result from the temperature gradient between the hot cooking zone and the cold outer edge of the cover plate exceed the strength of the cover plate or, in this case, the cooking surface in the outer edge area. This applies even under the prerequisite of a high-grade temperature-monitored cooking device which in overshoot situations only reaches approx. 310 ° during heating. The use of borosilicate glass 3.3 is therefore only possible with the restriction that the distance between the heating zone and the outer edge of the cover plate is at least 45 mm - or that heating elements are used that remain well below 310 ° C due to very low power consumption - but that does also significant losses in parboiling performance.
Es besteht daher ein Bedarf an Abdeckplatten umfassend oder zumindest teilweise oder überwiegend bestehend aus einem Glas, insbesondere einem thermisch vorgespannten Glas und/oder einem Borosilikatglas, welche für den Einsatz als Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln in einem Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln und/oder als Sichtscheibe in Heißanwendungen, beispielsweise als Kaminsichtscheibe oder Ofenscheibe, geeignet sind, und die in Geräten mit normal leistungsstarken Heizkörpern verwendet werden können und bei denen ein verminderter Randabstand im Vergleich zu bekannten Kochflächen aus Glas möglich sind.There is therefore a need for cover plates comprising or at least partially or predominantly consisting of a glass, in particular a thermally toughened glass and / or a borosilicate glass, which can be used as a surface for heating food in a device for heating food and / or as Viewing pane in hot applications, for example as a fireplace viewing pane or stove pane, are suitable, and which can be used in devices with normally powerful heating elements and in which a reduced edge distance is possible compared to known cooking surfaces made of glass.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Abdeckplatten aus Glas, insbesondere Platten bzw. Flächen zum Erhitzen von Lebensmitteln aus Glas und/oder thermisch hoch belastbare Sichtscheiben aus Glas beispielsweise für Kamine und/oder Öfen, zur Verfügung zu stellen, welche die vorgenannten Schwächen des Standes der Technik überwinden oder zumindest mildern. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Glases, das als Alternative zu Glaskeramik als Substratmaterial einer Platte bzw. synonym auch Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln, insbesondere einer Kochfläche (oder Kochplatte), geeignet ist und die Schwächen der bekannten Gläser des Standes der Technik überwindet oder zumindest mildert.The object of the invention is therefore to provide cover plates made of glass, in particular plates or surfaces for heating food made of glass and / or thermally highly resilient viewing panes made of glass, for example for chimneys and / or stoves, which have the aforementioned weaknesses of the prior art the technology overcome or at least mitigate. A further aspect of the invention relates to the provision of a glass which is suitable as an alternative to glass ceramic as a substrate material for a plate or, synonymously, a surface for heating food, in particular a cooking surface (or hotplate), and the weaknesses of the known glasses of the prior art overcomes or at least mitigates.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche, Bevorzugte und spezielle Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.The object of the invention is achieved by the subject matter of the independent claims, preferred and special embodiments can be found in the dependent claims.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einem ersten Aspekt in der Bereitstellung einer Abdeckplatte, welche die vorgenannten Schwächen des Standes der Technik überwindet oder zumindest mildert, insbesondere einer Platte (oder Fläche) zum Erhitzen von Lebensmitteln, insbesondere durch Kochen, Braten, Heizen und/oder Grillen, umfassend ein Glassubstrat mit mindestens einer beheizbaren Zone.The object of the present invention consists in a first aspect in providing a cover plate which overcomes or at least mitigates the aforementioned weaknesses of the prior art, in particular a plate (or surface) for heating food, in particular by cooking, frying, heating and / or grilling, comprising a glass substrate with at least one heatable zone.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln umfassend eine Abdeckplatte, insbesondere eine Platte (oder Fläche) zum Erhitzen von Lebensmitteln, umfassend ein Glassubstrat mit mindestens einer beheizbaren Zone, welches die Schwächen des Standes der Technik überwindet oder zumindest mindert, vorzugsweise ein Gerät, welches kostengünstig herstellbar ist und/oder eine verbesserte Bedienersicherheit aufweist.A second aspect of the present invention relates to the provision of a device for heating food comprising a cover plate, in particular a plate (or surface) for heating food, comprising a glass substrate with at least one heatable zone, which overcomes the weaknesses of the prior art or at least reduces, preferably a device that can be manufactured inexpensively and / or has improved operator safety.
Ein dritter Aspekt betrifft die Verwendung einer solchen Abdeckplatte.A third aspect relates to the use of such a cover plate.
Die Erfindung betrifft folglich eine Abdeckplatte, insbesondere eine Platte (oder Fläche) zum Erhitzen von Lebensmitteln, insbesondere durch Kochen, Braten, Heizen und/oder Grillen, umfassend ein Glassubstrat mit mindestens einer beheizbaren Zone, wobei das Glassubstrat ein glasiges Material umfassend die folgenden Komponenten in Gew.-% umfasst:
wobei das Glassubstrat vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet ist,
wobei die Biegefestigkeit des thermisch vorgespannten Glassubstrats durch Abnutzung einer Oberfläche, simuliert durch Schmirgelung mit 220er SiC, einen Sicherheitskennwert der Biegefestigkeit, definiert als der um drei Standardabweichungen verminderte Mittelwert der Festigkeitsverteilung, von mindestens 90 MPa aufweist.The invention consequently relates to a cover plate, in particular a plate (or surface) for heating food, in particular by cooking, frying, heating and / or grilling, comprising a glass substrate with at least one heatable zone, the glass substrate being a glassy material comprising the following components in% by weight comprises:
wherein the glass substrate is preferably disc-shaped,
The flexural strength of the thermally toughened glass substrate due to wear of a surface, simulated by sanding with 220 SiC, has a safety characteristic of the flexural strength, defined as the mean value of the strength distribution reduced by three standard deviations, of at least 90 MPa.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung gelten die folgenden Definitionen:
- Unter einem färbenden Oxid wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ein Oxid verstanden, welches in einer Glasmatrix durch färbende Ionen das Glas im Volumen durch Absorption färbt. Die färbenden Ionen des färbenden Oxids liegen dabei in der Glasmatrix verteilt vor, vergleichbar färbenden Ionen in einer Flüssigkeit bzw. Lösung. Durch das färbende Oxid wird also das Volumen des Glases gefärbt, so dass dieses als volumengefärbt bezeichnet wird. Im Gegensatz zu einer Volumenfärbung durch färbende Ionen, insbesondere färbende Metallionen steht beispielsweise die Färbung durch den Zusatz von Pigmenten oder die Farbgebung durch eine Beschichtung. Solche Färbungen durch Pigment und/oder durch eine Beschichtung, welche beispielsweise das Streuverhalten eines Glases verändern können, sind keine Volumenfärbung im Sinne der vorliegenden Offenbarung. Die Volumenfärbung ändert beispielsweise nicht das Streuverhalten des Glases.
- In the context of the present disclosure, a coloring oxide is understood to mean an oxide which, in a glass matrix, uses coloring ions to color the glass in volume by absorption. The coloring ions of the coloring oxide are distributed in the glass matrix, comparable coloring ions in a liquid or solution. The volume of the glass is colored by the coloring oxide, so that it is referred to as volume colored. In contrast to volume coloring by coloring ions, in particular coloring metal ions, there is, for example, coloring by the addition of pigments or coloring by a coating. Such colorations by pigment and / or by a coating, which, for example, can change the scattering behavior of a glass, are not volume coloring in the sense of the present disclosure. For example, the volume coloring does not change the scattering behavior of the glass.
Es ist aber auch möglich und kann bevorzugt sein, dass das Glas nach Ausführungsformen transparent ungefärbt vorliegt, also bis auf unvermeidliche Spuren keine färbenden Oxide umfasst. Solche unvermeidlichen Spuren liegen in der Regel bei 500 ppm oder weniger.However, it is also possible and can be preferred for the glass, according to embodiments, to be transparent and uncoloured, that is to say, apart from unavoidable traces, it does not contain any coloring oxides. Such inevitable traces are typically 500 ppm or less.
Unter dem Zubereiten von Lebensmitteln mittels Erhitzen wird insbesondere das Kochen, beispielsweise unter Verwendung von Kochgeschirr, wie einem Topf, das Braten, beispielsweise unter Verwendung von Bratgeschirr, wie einer Bratpfanne oder einem Bräter, das Grillen und/oder das Heizen von Lebensmitteln verstanden. Lebensmittel umfassen insbesondere feste, aber auch fluide Stoffe, wie beispielsweise Wasser, oder Gemische von festen und fluiden Stoffen, wie beispielsweise Teig.The preparation of food by means of heating is understood in particular to mean cooking, for example using cookware such as a saucepan, frying, for example using roasting utensils such as a frying pan or roaster, grilling and / or heating food. Food includes, in particular, solid but also fluid substances, such as water, or mixtures of solid and fluid substances, such as dough.
Ein Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln kann beispielsweise ein Kochgerät sein, welches eine sogenannte Kochfläche umfasst. Diese Kochfläche umfasst ihrerseits ein glasiges Substrat oder Glassubstrat sowie gegebenenfalls Beschichtungen, welche auf einer Oberfläche der Fläche angeordnet sind, und/oder kann weiterhin veredelt und/oder nachbearbeitet sein, insbesondere beispielsweise bearbeitete und/oder facettierte Kanten und/oder Bohrungen aufweisen. Das Gerät kann neben der Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln weitere Komponenten, insbesondere elektronische Komponenten umfassen. Allgemein umfasst mithin eine Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln ein glasiges Substrat oder Glassubstrat sowie gegebenenfalls Beschichtungen, welche auf einer Oberfläche der Fläche bzw. des Substrats angeordnet sind, und/oder kann weiterhin veredelt und/oder nachbearbeitet sein.A device for heating food can be, for example, a cooking device which comprises a so-called cooking surface. This cooking surface in turn comprises a vitreous substrate or glass substrate and optionally coatings which are arranged on a surface of the surface and / or can furthermore be refined and / or reworked, in particular, for example, have machined and / or faceted edges and / or bores. In addition to the surface for heating food, the device can comprise further components, in particular electronic components. In general, a surface for heating food therefore comprises a vitreous substrate or glass substrate and optionally coatings which are arranged on a surface of the surface or the substrate and / or can furthermore be refined and / or reworked.
Unter einem Substrat wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ein Erzeugnis verstanden, welches nachbearbeitbar und/oder veredelbar ist, insbesondere durch eine Behandlung von Oberflächen und/oder Kanten, wie beispielsweise dem Facettieren von Kantenflächen und/oder dem Aufbringen von Beschichtungen.In the context of the present disclosure, a substrate is understood to mean a product which can be reworked and / or refined, in particular by treating surfaces and / or edges, such as, for example, the faceting of edge surfaces and / or the application of coatings.
Unter einer Abdeckplatte wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ein veredeltes Substrat verstanden.In the context of the present disclosure, a cover plate is understood to mean a refined substrate.
Die beheizbare Zone einer Abdeckplatte, beispielsweise einer Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln, ist vorzugsweise ein Bereich des Substrats. Handelt es sich bei der Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln um eine Kochfläche, kann eine solche beheizbare Zone auch als „Kochzone“ bezeichnet werden.The heatable zone of a cover plate, for example a surface for heating food, is preferably an area of the substrate. If the surface for heating food is a cooking surface, such a heatable zone can also be referred to as a “cooking zone”.
Unter einer scheibenförmigen Ausbildung eines Erzeugnisses, wie beispielsweise einem Substrat, wird verstanden, dass die räumliche Ausdehnung des Erzeugnisses in zwei Raumrichtungen eines kartesischen Koordinatensystems mindestens eine Größenordnung größer ist als in der dritten Raumrichtung. Diese dritte, mithin geringste räumliche Ausdehnung, wird üblicherweise auch als die Dicke des Erzeugnisses, beispielsweise eines Substrats oder einer Fläche zum Zubereiten von Lebensmitteln durch Erhitzen, bezeichnet, die beiden anderen Raumrichtungen werden üblicherweise als dessen Länge bzw. Breite bezeichnet. Im Sinne der vorliegen Offenbarung kann ein scheibenförmiges Substrat sowohl eben oder flach als auch gewölbt ausgebildet sein und auch als ebene oder flache Scheibe oder als gewölbte Scheibe ausgebildet sein.A disk-shaped design of a product, such as a substrate, is understood to mean that the spatial extent of the product in two spatial directions of a Cartesian coordinate system is at least one order of magnitude greater than in the third spatial direction. This third, hence the smallest spatial dimension, is usually also referred to as the thickness of the product, for example a substrate or a surface for preparing food by heating, the other two spatial directions are usually referred to as its length or width. In the sense of the present disclosure, a disk-shaped substrate can be designed both flat or flat and also curved and can also be designed as a flat or flat disk or as a curved disk.
Durch die Länge und die Breite der Platte werden die Hauptoberflächen oder Hauptflächen des Substrats und entsprechend auch der Abdeckplatte bzw. Fläche bestimmt. Es handelt sich dabei um die Oberseite und die Unterseite des Substrats bzw. der Fläche. Als Oberseite des Substrats bzw. der Abdeckplatte oder Fläche wird dabei diejenige Hauptoberfläche des Substrats, der Abdeckplatte oder der Fläche bezeichnet, welche in der betrieblichen Nutzung beispielsweise zum Erhitzen von Lebensmitteln einem Benutzer zugewandt ist. Die Unterseite ist diejenige Hauptfläche des Substrats bzw. der Abdeckplatte bzw. der Fläche, welche in der betrieblichen Nutzung einer solchen Platte dem Benutzer abgewandt ist. Sofern im Rahmen der vorliegenden Anmeldung von einer „Oberfläche“ des Substrats bzw. der Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln gesprochen wird, ist damit eine Hauptfläche (auch Hauptoberfläche) gemeint, also die Oberseite oder die Unterseite der Fläche oder des Substrats.The main surfaces or main surfaces of the substrate and, accordingly, also of the cover plate or area are determined by the length and the width of the plate. These are the top and bottom of the substrate or surface. The upper side of the substrate or the cover plate or surface is that main surface of the substrate, the cover plate or the surface which faces a user during operational use, for example for heating food. The underside is that main surface of the substrate or of the cover plate or of the surface which faces away from the user in operational use of such a plate. If a “surface” of the substrate or the surface for heating food is spoken of in the context of the present application, this means a main surface (also main surface), that is the top or the bottom of the surface or the substrate.
Allgemein kann man die Oberseite auch als die Seite eines Substrats oder der Abdeckplatte bzw. Fläche verstehen, die Markierungen aufweist oder aufweisen kann, beispielsweise Kochzonenmarkierungen oder funktionelle Beschichtungen, welche die Bedienbarkeit eines Geräts verbessern sollen, beispielsweise haptische Beschichtungen. Die Unterseite ist die Seite des Substrats, welche beispielsweise elektronischen Komponenten zugewandt sein kann. Beschichtungen auf der Unterseite weisen daher in der Regel andere Eigenschaften auf als Oberseitenbeschichtu ngen.In general, the top can also be understood as the side of a substrate or the cover plate or surface that has or can have markings, for example cooking zone markings or functional coatings, which are intended to improve the operability of a device, for example haptic coatings. The underside is the side of the substrate which, for example, can face electronic components. Coatings on the underside therefore generally have different properties than coatings on the upper side.
Je nach genauer Lagerung der Platte in der betrieblichen Nutzung kann die Unterseite auch als Rückseite bezeichnet werden und die Oberseite auch als Vorderseite.Depending on the exact storage of the panel in operational use, the underside can also be referred to as the back and the top as the front.
Unter dem Begriff der „Tg‟ wird die Transformations- oder Glasübergangstemperatur eines Materials verstanden. Die Transformationstemperatur Tg ist bestimmt durch den Schnittpunkt der Tangenten an die beiden Äste der Ausdehnungskurve beim Messung mit einer Heizrate von 5K/min. Dies entspricht einer Messung nach
Der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient α ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung, sofern nicht anders angegeben, im Bereich von 20-300°C angegeben. Die Bezeichnungen α und 020-300 werden im Rahmen dieser Erfindung synonym verwendet. Beim angegebenen Wert handelt es sich um den nominalen mittleren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten gemäß ISO 7991, welcher in statischer Messung bestimmt ist.In the context of the present disclosure, the linear thermal expansion coefficient α is given in the range from 20-300 ° C., unless stated otherwise. The terms α and 020-300 are used synonymously in the context of this invention. The specified value is the nominal mean thermal coefficient of linear expansion according to ISO 7991, which is determined in static measurements.
Unter einem glasigen Material oder einem Glas wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ein amorphes Material verstanden, welches aus einem Schmelzprozess, vorzugsweise mit anschließender Heißformgebung wie Walzen, Floaten oder Ziehen, erhalten wird.In the context of the present disclosure, a vitreous material or a glass is understood to mean an amorphous material which is obtained from a melting process, preferably with subsequent hot shaping such as rolling, floating or drawing.
Sofern im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auf die Temperaturunterschiedsfestigkeit einer Fläche und/oder eines Substrats abgestellt wird, ist diese wie folgt bestimmt worden:
- Da die Festigkeit wesentlich auch durch die Oberflächenbeschädigungen bestimmt wird, wie sie im täglichen Gebrauch an einer Oberfläche, insbesondere der Oberseite, einer Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln und/oder eines Glassubstrats, welches von einer solchen Fläche umfasst wird, typischerweise nach einiger Benutzung auftreten, wird ein praxisrelevanter Gebrauchszustand vor der Inbetriebnahme durch Schmirgelung des Bereichs der Fläche bzw. des Glassubstrats, welches mindestens den Bereich zwischen den Heizzonen und der Außenkante der Abdeckplatte umfasst, mit gebundenem SiC-
Korn der Körnung 220 nachDIN ISO 6344
- Since the strength is also essentially determined by the surface damage that occurs in daily use on a surface, especially the top, a surface for heating food and / or a glass substrate that is covered by such a surface, typically after some use, a practically relevant state of use before commissioning is achieved by sanding the area of the surface or the glass substrate, which includes at least the area between the heating zones and the outer edge of the cover plate, with bonded SiC grains of
grain size 220DIN ISO 6344
Die Schmirgelung wird dabei folgendermaßen vorgenommen:
- Ein
Schmirgelblatt der Größe 65 mm x 30 mm wird durch ein Gewicht mit ebener Unterseite derart gleichmäßig belastet, dass die Anpresskraft pro Fläche 2 N/cm2 beträgt. Das derart beschwerte Schmirgelblatt wird senkrecht zur Außenkante der Abdeckplatte mit einer Geschwindigkeit von 0,3 m/s ± 0,1 m/s bewegt, beginnend innerhalb der beheizbaren Zone und endend, sobald das Schmirgelblatt in seiner Gänze über den Außenrand (bzw. die Außenkante) der Abdeckplatte hinaus bewegt worden ist. Um den Schmirgelvorgang bis über den Außenrand (bzw. die Außenkante) der Abdeckplatte, beispielsweise über den Kochflächenrand, hinaus ausführen zu können, kann erforderlichenfalls eine geeignet dimensionierte Platte direkt am Außenrand der Abdeckplatte positioniert werden, die den Höhenunterschied zwischen der Abdeckplatte und der Umgebung der Abdeckplatte ausgleicht. Das Schmirgelblatt ist dabei so orientiert, dass seine längere Seitevon 65 mm parallel zur Plattenaußenkante (also der Außenkante der Abdeckplatte bzw. dem Außenrand der Abdeckplatte) liegt. Der so beschriebene Schmirgelvorgang wird mit einem zweiten, ebenfalls noch unbenutzten Schmirgelblatt wiederholt.
- An emery sheet measuring 65 mm x 30 mm is loaded evenly by a weight with a flat underside in such a way that the contact pressure per area is 2 N / cm2. The emery sheet weighted down in this way is moved perpendicular to the outer edge of the cover plate at a speed of 0.3 m / s ± 0.1 m / s, starting within the heatable zone and ending as soon as the emery sheet in its entirety over the outer edge (or the Outer edge) of the cover plate has been moved out. In order to be able to carry out the sanding process beyond the outer edge (or the outer edge) of the cover plate, for example beyond the edge of the cooking surface, a suitably dimensioned plate can be positioned directly on the outer edge of the cover plate, if necessary, which reduces the height difference between the cover plate and the surroundings Cover plate compensates. The emery sheet is oriented such that its longer side of 65 mm is parallel to the outer edge of the plate (i.e. the outer edge of the cover plate or the outer edge of the cover plate). The sanding process described in this way is repeated with a second, also unused sanding sheet.
Die Inbetriebnahme erfolgt durch den Einbau der Fläche bzw. anschaulicher Platte in ein Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln bzw. Auflegen der Fläche bzw. anschaulicher Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln auf einen Heizkörper eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln, wobei in letzterem Fall der Abstand zwischen dem Heizkörper und der Unterseite der Platte dem Abstand entspricht, welcher üblicherweise in Geräten zum Erhitzen von Lebensmitteln vorliegt. Weiterhin wird die Inbetriebnahme bei maximaler Leistungseinstellung des Heizkörpers und unter Verwendung eines leeren Gefäßes, welches zum Erhitzen von Lebensmitteln verwendet wird, beispielsweise also eines Koch- oder Bratgeschirrs oder -gefäßes, welches einen planen Boden besitzt und einen Bodendurchmesser aufweist, welcher höchstens 5 mm von dem Durchmesser der beheizbaren Zone abweicht, durchgeführt.Commissioning takes place by installing the surface or illustrative plate in a device for heating food or placing the surface or illustrative plate for heating food on a heating element of a device for heating food, with the distance between the in the latter case Radiator and the underside of the plate corresponds to the distance that is usually found in devices for heating food. Furthermore, the start-up with the maximum power setting of the radiator and using an empty vessel which is used for heating food, for example a cooking or roasting utensil or vessel, which has a flat base and a base diameter of at most 5 mm of deviates from the diameter of the heatable zone.
Der Bodendurchmesser des verwendeten Gefäßes kann also bis zu 5 mm größer oder bis zu 5 mm kleiner sein als der Durchmesser der beheizbaren Zone.The bottom diameter of the vessel used can therefore be up to 5 mm larger or up to 5 mm smaller than the diameter of the heatable zone.
Als plan wird im Boden eines Geschirrs oder eines Gefäßes dann bezeichnet, wenn die Oberfläche des Bodens innerhalb eines Toleranzbereichs von höchstens 0,1 mm auch in einem erhitzten Zustand, also insbesondere auch erzielt oder erzielbar durch das Aufheizen des Geschirrs bzw. Gefäßes bei der Inbetriebnahme wie vorstehend ausgeführt, insbesondere also auch bei maximaler Leistungseinstellung und unabhängig vom Füllzustand des Geschirrs bzw. Gefäßes, nicht überschreitet.Flat in the bottom of a crockery or a vessel is defined as when the surface of the bottom is within a tolerance range of 0.1 mm at most, even in a heated state, i.e. in particular also achieved or achievable by heating the crockery or vessel during commissioning as stated above, in particular also with the maximum power setting and regardless of the filling level of the dishes or vessels.
Für den Inbetriebnahmetest wie im Folgenden weiter ausgeführt wird ein leeres Gefäß bzw. Geschirr verwendet.An empty vessel or crockery is used for the commissioning test, as detailed below.
Nach Inbetriebnahme des Heizkörpers oder Heizelements heizt sich die beheizbare Zone auf und durchläuft an der heißesten Stelle der Oberseite der Fläche bzw. anschaulicher der Platte einen Temperatur-Zeit-Verlauf, der schematisch auch in
Der Temperaturunterschied zwischen der Überschwingtemperatur und der noch auf Raumtemperatur befindlichen Außenkante der Platte führt zu Zugspannungen in der Nähe der Außenkante, deren Höhe von der Höhe des Temperaturunterschieds, von den Materialkenngrößen des Substrats und dem Abstand des Randes der beheizbaren Zone von der Außenkante der Platte abhängt. Die relevanten Materialkenngrößen sind hier insbesondere der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient, der Elastizitätsmodul E und die Querkontraktionszahl µ.The temperature difference between the overshoot temperature and the outer edge of the plate, which is still at room temperature, leads to tensile stresses in the vicinity of the outer edge, the magnitude of which depends on the level of the temperature difference, the material parameters of the substrate and the distance between the edge of the heated zone and the outer edge of the plate . The relevant material parameters are in particular the linear thermal expansion coefficient, the modulus of elasticity E and the Poisson's ratio µ.
Ein verminderter Abstand des Randes der beheizbaren Zone von der Außenkante der Platte bei gleicher Temperatur erhöht die kantennahen Zugspannungen und damit das Bruchrisiko.A reduced distance between the edge of the heatable zone and the outer edge of the plate at the same temperature increases the tensile stresses near the edge and thus the risk of breakage.
Als Temperaturunterschiedsfestigkeit wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung diejenige Maximaltemperatur auf der Oberseite der Platte bezeichnet, bei der unter Bedingung eines Mindestabstandes des Randes der beheizbaren Zone von der Außenkante der Platte von 25 mm erstmals der Bruch der Platte eintritt.In the context of the present disclosure, the temperature differential resistance denotes that maximum temperature on the upper side of the plate at which the plate breaks for the first time under the condition of a minimum distance of the edge of the heatable zone from the outer edge of the plate of 25 mm.
Es hat sich gezeigt, dass eine Abdeckplatte, welche in einem solchen Inbetriebnahmetest eine entsprechende ausreichende Temperaturunterschiedsfestigkeit aufweist, allgemein nicht nur in einem Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln als Abdeckplatte geeignet ist, sondern auch beispielsweise als Strahlerabdeckung verwendet werden kann.It has been shown that a cover plate which has a correspondingly sufficient resistance to temperature differences in such a start-up test is generally not only suitable as a cover plate in a device for heating food, but can also be used, for example, as a heater cover.
Als volumengefärbt wird ein Glas vorliegend insbesondere dann bezeichnet, wenn es durch färbende Metallionen gefärbt vorliegt. Unter einem transparenten Glas im Sinne der vorliegenden Offenbarung wird insbesondere ein Glas verstanden, welches keine bzw. nur gering streuende Bestandteile umfasst. Insbesondere kann somit ein Glas transparent volumengefärbt ausgebildet sein, aber selbstverständlich auch transparent ungefärbt vorliegen.In the present case, a glass is referred to as volume colored in particular when it is colored by coloring metal ions. In the context of the present disclosure, a transparent glass is understood to mean, in particular, a glass which comprises no or only slightly scattering components. In particular, a glass can thus be designed to be transparent, volume-colored, but of course also be transparent and uncolored.
Als Beleuchtungsvorrichtung wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung insbesondere eine Vorrichtung oder ein Erzeugnis verstanden, welches als Leuchtmittel ausgebildet ist oder ein Leuchtmittel umfasst, beispielsweise eine LED.In the context of the present disclosure, a lighting device is understood to mean, in particular, a device or a product which is designed as a lighting means or comprises a lighting means, for example an LED.
Unter einem Anzeigeelement wird im Sinne der vorliegenden Offenbarung ein elektronisch angesteuertes Element verstanden, welches optische Signale ausgibt. Beispielsweise kann das Anzeigeelement als Matrix- oder Segmentanzeige, insbesondere als graphisches Display ausgestaltet sein.In the context of the present disclosure, a display element is understood to mean an electronically controlled element which outputs optical signals. For example, the display element can be designed as a matrix or segment display, in particular as a graphic display.
Die chemische Beständigkeit von Gläsern wird im Allgemeinen in drei Klassen angegeben, wobei zwischen der Hydrolyse-, der Säure- und der Laugenbeständigkeit des Glases unterschieden wird.The chemical resistance of glasses is generally given in three classes, a distinction being made between the hydrolysis, acid and alkali resistance of the glass.
Die Bestimmung der Hydrolysebeständigkeit eines Glases und die Angabe einer hydrolytischen Klasse erfolgt im Rahmen der vorliegenden Offenbarung nach der Vorschrift DIN ISO 719. Je nach der Menge extrahierter Glasbestandteile werden entsprechend untersuchte Gläser in Klassen eingeteilt, wobei Klasse 1 diejenige Klasse bezeichnet, bei welcher nur wenig Material extrahiert wurde, und mit steigender Auslaugung des Glases durch hydrolytischen Angriff die Klassenzahl steigt.The determination of the hydrolysis resistance of a glass and the specification of a hydrolytic class takes place in the context of the present disclosure according to the regulation DIN ISO 719. Depending on the amount of extracted glass components, correspondingly examined glasses are divided into classes,
Die Bestimmung der Säurebeständigkeit eines Glases bzw. der Säureklasse erfolgt im Rahmen der vorliegenden Offenbarung nach der Vorschrift der DIN 12116. Auch hier erfolgt die Einteilung der Klasse entsprechend der Menge an extrahierten Glasbestandteilen, wobei die beste Klasse wiederum Klasse 1 ist.The acid resistance of a glass or the acid class is determined in the context of the present disclosure in accordance with the regulation of DIN 12116. Here, too, the class is classified according to the amount of extracted glass components, the best class again being
Die Bestimmung der Laugenbeständigkeit eines Glases bzw. der Laugenklasse erfolgt im Rahmen der vorliegenden Offenbarung nach ISO 695. Auch hier ist die beste Klasse, also die mit der höchsten Laugenbeständigkeit, wiederum Klasse 1.The alkali resistance of a glass or the alkali class is determined in the context of the present disclosure in accordance with ISO 695. Here, too, the best class, that is to say the one with the highest alkali resistance, is again
Die chemische Beständigkeit des Glases ist gemäß einer Ausführungsform gegeben durch eine Angabe der Klasse der hydrolytischen Beständigkeit H, der Säurebeständigkeit S und der Laugenbeständigkeit L zu mindestens 2, 3, 3.According to one embodiment, the chemical resistance of the glass is given by an indication of the class of hydrolytic resistance H, acid resistance S and alkali resistance L of at least 2, 3, 3.
Eine solche Ausgestaltung einer Abdeckplatte weist eine Reihe von Vorteilen auf.Such a design of a cover plate has a number of advantages.
Durch die Ausgestaltung der Abdeckplatte in der Form, dass diese ein Glassubstrat umfassend die vorgenannten Komponenten umfasst, ist das Glassubstrat als thermisch vorspannbares Glassubstrat ausgebildet. Insbesondere ist das Glassubstrat so ausgebildet, dass es thermisch hoch vorspannbar ist und durch eine thermische Vorspannung also eine ausreichende Gebrauchsfestigkeit der Abdeckplatte erzielt werden kann. Dies ist insbesondere für den Fall von Bedeutung, dass die Platte als Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln bestimmt ist und mithin eine ausreichende Betriebssicherheit eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln umfassend eine solche Fläche sichergestellt werden soll. Eine solche Ausgestaltung erhöht also die Benutzersicherheit sowohl Abdeckplatte bzw. der Fläche als auch des Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln. Gleichzeitig ist das Glassubstrat kostengünstig herstellbar. Mithin sind also sowohl die Abdeckplatte, bzw. Fläche, als auch das gesamte Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln auf diese Weise wirtschaftlicher herstellbar.By designing the cover plate in such a way that it comprises a glass substrate comprising the aforementioned components, the glass substrate is designed as a thermally toughenable glass substrate. In particular, the glass substrate is designed in such a way that it can be thermally pre-stressed to a high degree and that sufficient durability of the cover plate can be achieved through thermal pre-stressing. This is particularly important in the event that the plate is intended as a surface for heating food and therefore sufficient operational safety of a device for heating food should be ensured including such a surface. Such a configuration thus increases the user safety of both the cover plate or the surface and the device for heating food. At the same time, the glass substrate can be manufactured inexpensively. Thus, both the cover plate or surface and the entire device for heating food can be produced more economically in this way.
Weiterhin ist das Glassubstrat so ausgebildet, dass die Biegefestigkeit des thermisch vorgespannten Glassubstrats durch Abnutzung einer Oberfläche, simuliert durch Schmirgelung mit 220er SiC, einen Sicherheitskennwert der Biegefestigkeit, definiert als der um drei Standardabweichungen verminderte Mittelwert der Festigkeitsverteilung, von mindestens 90 MPa aufweist..Furthermore, the glass substrate is designed in such a way that the flexural strength of the thermally pre-stressed glass substrate due to wear of a surface, simulated by sanding with 220 SiC, has a safety characteristic of the flexural strength, defined as the mean value of the strength distribution reduced by three standard deviations of at least 90 MPa
Die Schmirgelung mit 220er SiC simuliert hierbei auf reproduzierbare Weise Kratzer, die durch den Gebrauch der Abdeckplatte entstehen. Beispielsweise ist es bekannt, dass die Oberseiten von Flächen oder Platten zum Erhitzen von Lebensmitteln durch hartkörnige Verunreinigungen, die über die Oberseite der Platte gerieben werden, beispielsweise durch Verunreinigungen an der Unterseite eines Gefäßes oder Geschirrs zum Erhitzen von Lebensmitteln, oder durch die Reinigung, beispielsweise mit einem Schaber und/oder mit abrasiven Reinigungsmitteln und/oder -utensilien, beispielsweise abrasiven Schwämmen, häufig Kratzer als Gebrauchsspuren aufweisen können und auch aufweisen.The sanding with 220 SiC simulates in a reproducible way scratches that arise from the use of the cover plate. For example, it is known that the tops of surfaces or plates for heating food by hard-grained contaminants that are rubbed over the top of the plate, for example by contaminants on the bottom of a vessel or dishes for heating food, or by cleaning, for example with a scraper and / or with abrasive cleaning agents and / or utensils, for example abrasive sponges, often can and also have scratches as signs of use.
Mit anderen Worten ist also das Glassubstrat so ausgebildet, dass es sich um ein gegenüber mechanischer Abrasion resistentes Glassubstrat handelt. Diese Resistenz des Glassubstrats gegenüber mechanischer Abrasion ist hierbei so zu verstehen, dass das Glassubstrat zwar weiterhin beispielsweise Kratzer aufweisen kann, diese aber die Festigkeit des Glassubstrats, insbesondere die Biegefestigkeit, nicht in kritischer Weise herabsetzen.In other words, the glass substrate is designed such that it is a glass substrate that is resistant to mechanical abrasion. This resistance of the glass substrate to mechanical abrasion is to be understood here in such a way that the glass substrate may still have scratches, for example, but these do not critically reduce the strength of the glass substrate, in particular the flexural strength.
Dies hat den Vorteil, dass eine Abdeckplatte umfassend ein solches Glassubstrat oder sogar bestehend aus einem solchen Glassubstrat weniger anfällig gegenüber Versagen durch Bruch im Anwendungsfall ist, wobei im Anwendungsfall das Glassubstrat in der Regel als thermisch vorgespanntes Glassubstrat vorliegen sollte. Der Anwendungsfall beinhaltet hier beispielsweise den Betrieb eines Kochgeräts oder allgemeiner eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln, wenn die Abdeckplatte als Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln ausgebildet ist und in einem solchen Gerät verwendet wird.This has the advantage that a cover plate comprising such a glass substrate or even consisting of such a glass substrate is less prone to failure due to breakage in the application case, the glass substrate generally being in the form of a thermally prestressed glass substrate in the application case. The application here includes, for example, the operation of a cooking device or, more generally, a device for heating food, if the cover plate is designed as a surface for heating food and is used in such a device.
Allerdings ist die Anwendung der Abdeckplatte keineswegs auf den Fall des Einsatzes als Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln, beispielsweise also als Kochfläche, beschränkt, sondern die Verwendung der Abdeckplatte ist allgemein für solche Einsatzgebiete denkbar, bei welchen ein erheblicher Temperaturgradient im Randbereich der Abdeckplatte auftritt. Mögliche Anwendungsgebiete umfassen daher beispielsweise Abdeckungen von Lampen und/oder Strahlern, Innenscheiben von Pyrolyseöfen oder Ähnliches.However, the use of the cover plate is by no means limited to its use as a surface for heating food, for example as a cooking surface, but the use of the cover plate is generally conceivable for areas of application in which a significant temperature gradient occurs in the edge area of the cover plate. Possible areas of application therefore include, for example, covers for lamps and / or radiators, inner panes of pyrolysis ovens or the like.
Gemäß einer Ausführungsform der Abdeckplatte ist das Glassubstrat thermisch vorgespannt, wobei die thermische Oberflächendruckvorspannung mindestens 65 MPa beträgt.According to one embodiment of the cover plate, the glass substrate is thermally prestressed, the thermal surface compressive prestress being at least 65 MPa.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Substrat einen Koeffizienten α·E/(1-µ) auf, der zwischen mindestens 0,28 MPa/K und höchstens 0,53 MPa/K liegt, wobei α den mittleren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten im Temperaturbereich zwischen 20°C und 300°C bezeichnet, E das Elastizitätsmodul und µ die Querkontraktionszahl des Glases. Die Querkontraktionszahl µ wird auch als Poissonzahl bezeichnet.According to a further embodiment, the substrate has a coefficient α · E / (1-μ) which is between at least 0.28 MPa / K and at most 0.53 MPa / K, where α is the mean coefficient of thermal expansion in the temperature range between 20 ° C and 300 ° C, E the modulus of elasticity and µ the Poisson's ratio of the glass. The Poisson's ratio µ is also known as the Poisson's number.
Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise Anwendungen der Abdeckplatte ermöglicht werden, bei denen beispielsweise in einem Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln normal leistungsstarke Heizkörper verwendet werden können, sodass insbesondere auch die Ankochperformance beispielsweise bei einer Kochfläche bzw. einem Kochgerät nicht sehr gering ist. Insbesondere ist mit einer so ausgestalteten Abdeckplatte bzw. Kochfläche ein Design möglich, bei welchem die mindestens eine beheizbare Zone zum Außenrand der Abdeckplatte oder Platte (oder Fläche) zum Erhitzen von Lebensmitteln bzw. Kochfläche einen minimalen Abstand von nur 25 mm aufweist.This is advantageous because in this way applications of the cover plate are made possible in which, for example, normally powerful heating elements can be used in a device for heating food, so that in particular the parboiling performance is not very low, for example in the case of a cooking surface or a cooking device. In particular, with a cover plate or cooking surface configured in this way, a design is possible in which the at least one heatable zone has a minimum distance of only 25 mm from the outer edge of the cover plate or plate (or surface) for heating food or cooking surface.
Vorzugsweise ist die Abdeckplatte gemäß einer Ausführungsform so ausgestaltet, dass das Glassubstrat eine Temperaturunterschiedsfestigkeit von mindestens 310°C aufweist bei einem minimalen Abstand von 25 mm des Randes der mindestens einen beheizbaren Zone zu der Außenkante der Abdeckplatte.According to one embodiment, the cover plate is preferably designed such that the glass substrate has a temperature difference resistance of at least 310 ° C. with a minimum distance of 25 mm from the edge of the at least one heatable zone to the outer edge of the cover plate.
Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft für den Einsatz der Abdeckplatte als Fläche oder Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln, gerade auch dann, wenn in dem Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln Heizelemente (oder Heizkörper) mit einer spezifischen Leistung von mindestens 8 W/cm2verwendet werden und der Abstand der Heizzone zum Außenrand der Abdeckplatte bzw. Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln höchstens 25 mm beträgt. Auf diese Weise kann nämlich die zur Verfügung stehende Oberfläche optimal ausgenutzt werden, d.h. es gibt auf der Oberfläche der Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln keine großen Kaltbereiche und Randabstände. Dies ist insbesondere für den europäischen Hausgerätemarkt von Relevanz, da hier üblicherweise vier Heizelemente - entsprechend vier Heizzonen des Glassubstrats bzw. der Abdeckplatte bzw. Fläche - in dem Gerät angeordnet sind.Such a configuration is particularly advantageous for the use of the cover plate as a surface or plate for heating food, especially when heating elements (or radiators) with a specific power of at least 8 W / cm 2 are used in the device for heating food and the distance between the heating zone and the outer edge of the cover plate or surface for heating food is at most 25 mm. In this way the available surface can namely be optimally used, ie there are no large cold areas and edge distances on the surface of the surface for heating food. This is of particular relevance for the European domestic appliance market, since here usually four heating elements - corresponding to four heating zones of the glass substrate or the cover plate or surface - are arranged in the appliance.
Vorzugsweise ist die spezifische Leistung des Heizkörpers bzw. Heizelements auf maximal 15 W/cm2 beschränkt.The specific power of the heating element or heating element is preferably limited to a maximum of 15 W / cm 2 .
Auch für Geräte, bei welchen es keine festen Heizzonen mehr gibt, wie sie von klassischen Kochgeräten bekannt sind, sondern vielmehr in Abhängigkeit von der Position des Geschirrs, also beispielsweise eines Koch- oder Bratgeschirrs wie einem Topf oder einer Pfanne, eine Aufheizung erfolgt (sogenannte „cook anywhere“-Funktion), ist eine solche Ausgestaltung der Abdeckplatte vorteilhaft. Denn gerade bei einer solchen Ausgestaltung eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln kann es dazu kommen, dass das Geschirr von einem Heißbereich an den Rand geschoben wird, um den Erhitzungsvorgang abzubrechen, sodass hier ein heißes Geschirr mit einem kalten Bereich der Abdeckplatte in Berührung kommt. Um in einem solchen Fall Rissbildung und damit Bruch der Abdeckplatte bzw. Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln zu verhindern, ist eine Ausgestaltung der Abdeckplatte wie vorstehend beschrieben besonders vorteilhaft.Also for devices in which there are no longer any fixed heating zones, as they are known from classic cooking devices, but rather heating up depending on the position of the dishes, for example cooking or roasting utensils such as a pot or pan (so-called "Cook anywhere" function), such a design of the cover plate is advantageous. This is because it is precisely with such a configuration of a device for heating food that the dishes are pushed from a hot area to the edge in order to interrupt the heating process, so that here a hot dish comes into contact with a cold area of the cover plate. In order to prevent the formation of cracks and thus breakage of the cover plate or surface for heating food in such a case, a configuration of the cover plate as described above is particularly advantageous.
Es ist weiterhin möglich, dass das Heizelement einer beheizbaren Zone zwei- bzw. mehrkreisig betrieben wird. So ist es möglich, dass eine beheizbare Zone auf die Größe eines verwendeten Geschirrs zum Erhitzen von Lebensmitteln angepasst werden kann. Beispielsweise ist es möglich, dass eine beheizbare Zone eine erste, kleinere Zone umfasst sowie eine zweite beheizbare Zone, welche die erste umschließt, wobei zunächst die erste, kleinere Zone beheizt werden und die zweite Zone bei Bedarf zugeschaltet werden kann.It is also possible for the heating element of a heatable zone to be operated in two or more circuits. It is thus possible for a heatable zone to be adapted to the size of the dishes used for heating food. For example, it is possible that a heatable zone comprises a first, smaller zone and a second heatable zone which surrounds the first, the first, smaller zone being heated first and the second zone being able to be switched on if necessary.
Als Heizelemente sind insbesondere Induktionsheizelemente bevorzugt.Induction heating elements are particularly preferred as heating elements.
Der Vorspannprozess besteht aus drei Abschnitten. Im ersten Abschnitt wird das Glassubstrat auf eine Temperatur T aufgeheizt, die 100 K bis 150 K über der Glasübergangstemperatur Tg liegt. Der zweite Abschnitt besteht aus einer Haltezeit, nach der durch Temperaturausgleich die Temperatur T im gesamten Glassubstrat homogen vorliegt. Im dritten Abschnitt erfolgt eine beidseitige Kühlung des Glassubstrats, üblicherweise mittels Anblasen durch ein gasförmiges Medium oder durch ein Gemisch aus gasförmiger und flüssiger Phase, wodurch nach Erreichen der Raumtemperatur im gesamten Glassubstrat eine Oberflächendruckspannung von mindestens 65 MPa vorliegt.The preloading process consists of three sections. In the first section, the glass substrate is heated to a temperature T which is 100 K to 150 K above the glass transition temperature T g . The second section consists of a holding time after which the temperature T is homogeneously present in the entire glass substrate due to temperature equalization. In the third section, the glass substrate is cooled on both sides, usually by blowing a gaseous medium or a mixture of gaseous and liquid phases, which results in a surface compressive stress of at least 65 MPa in the entire glass substrate after room temperature has been reached.
Eine grundsätzlich hohe Vorspannbarkeit des Glassubstrats bzw. der Abdeckplatte bzw. der Fläche oder Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln ist deswegen erforderlich, um den während des Betriebs des Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln auftretenden Temperaturunterschieden, wie sie zwischen der beheizbaren Zone und der Außenkante der Platte auftreten, ohne Bruch standzuhalten.A fundamentally high temperability of the glass substrate or the cover plate or the surface or plate for heating food is therefore necessary to deal with the temperature differences that occur during the operation of the device for heating food, such as those between the heatable zone and the outer edge of the plate to withstand without breaking.
Die Fähigkeit des Materials, den Temperaturunterschied ΔT zwischen der beheizbaren Zone im beheizten Zustand und dem benachbarten kalten Außenrand der Abdeckplatte ohne Bruch zu widerstehen, bestimmt die maximal zulässige Temperatur Tmax in der beheizbaren Zone. Diese Fähigkeit setzt voraus, dass die auf Grund des Temperaturunterschieds zwischen der heißen beheizbaren Zone und dem benachbarten kalten Außenrand der Abdeckplatte auftretenden Zugspannungen im kalten Randbereich der Abdeckplatte geringer sind als die Festigkeit an eben derselben Stelle.The ability of the material to withstand the temperature difference ΔT between the heated zone in the heated state and the adjacent cold outer edge of the cover plate without breaking determines the maximum permissible temperature Tmax in the heated zone. This capability assumes that the tensile stresses occurring in the cold edge area of the cover plate due to the temperature difference between the hot, heatable zone and the adjacent cold outer edge of the cover plate are lower than the strength at the same point.
Bei der maximal zulässigen Temperatur Tmax der beheizten beheizbaren Zone handelt es sich im Rahmen der vorliegenden Offenbarung insbesondere um die Oberflächentemperatur der Abdeckplatte, und zwar um die Temperatur der Oberseite der Abdeckplatte. Bei der Oberseite der Abdeckplatte handelt es sich dabei um die Seite der Abdeckplatte, welche im betrieblichen Einsatz dem Benutzer zugewandt ist, also um die Seite, welche ausgelegt ist, dass beispielsweise Geschirr zum Erhitzen von Lebensmitteln mit ihr in Kontakt tritt. Beispielsweise kann diese Oberseite so ausgebildet sein, dass sie weitere Elemente aufweist, wie beispielsweise die Markierung des Randes der beheizbaren Zonen (welche beispielsweise für den Fall eine Kochplatte oder Kochfläche auch als Kochzonenmarkierungen bezeichnet werden).In the context of the present disclosure, the maximum permissible temperature Tmax of the heated heatable zone is in particular the surface temperature of the cover plate, specifically the temperature of the top of the cover plate. The top of the cover plate is the side of the cover plate that faces the user during operational use, that is to say the side that is designed to hold dishes for heating food in it Contact occurs. For example, this top side can be designed in such a way that it has further elements, such as the marking of the edge of the heatable zones (which, for example, in the case of a hotplate or cooking surface, are also referred to as cooking zone markings).
Es kann davon ausgegangen werden, dass die Oberflächentemperatur der Abdeckplatte in der beheizten beheizbaren Zone in der Regel die höchste Temperatur ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das Heizelement eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln als Induktionsheizelement ausgelegt ist, denn in diesem Fall erfolgt das Erhitzen insbesondere über entsprechendes Kochgeschirr.It can be assumed that the surface temperature of the cover plate in the heated heatable zone is usually the highest temperature. This is particularly the case when the heating element of a device for heating food is designed as an induction heating element, because in this case the heating takes place in particular using appropriate cookware.
Allgemein, ohne Beschränkung auf diese Ausführungsform, ist es aber auch möglich, dass andere Formen von Heizelementen gewählt werden. Auch in diesem Fall wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung Tmax als die zulässige Maximaltemperatur an der Oberfläche, nämlich der Oberseite der Abdeckplatte, der beheizten beheizbaren Zone beschrieben.In general, however, without being restricted to this embodiment, it is also possible that other forms of heating elements are selected. In this case, too, within the scope of the present disclosure, Tmax is described as the maximum permissible temperature on the surface, namely the upper side of the cover plate, of the heated heatable zone.
Die Festigkeit im kalten Randbereich der Abdeckplatte, σR, setzt sich zusammen aus der durch typische Gebrauchsverletzungen definierten Biegefestigkeit σG und der hinzukommenden Festigkeit auf Grund der thermischen Oberflächendruckvorspannung σV:
Im Hinblick auf Produktsicherheit ist es erforderlich, die Festigkeit im Randbereich σR im statistischen Sinne zu betrachten, da sie einer gewissen Zufallsstreuung unterliegt. Es ist daher der um drei Standardabweichungen (3·s) verminderte Mittelwert (
Die Festigkeit im kalten Randbereich der Abdeckplatte muss größer sein als die dort auftretenden thermisch induzierten Zugspannungen σZ. Diese sind definiert durch die Materialparameter Elastizitätsmodul (E), thermischer Ausdehnungskoeffizient (α) und der Querkontraktionszahl (µ) sowie durch die räumliche Verteilung der Temperatur auf der Abdeckplatte und dort insbesondere dem Abstand des Randes der beheizbaren Zone von der benachbarten kalten Außenkante der Abdeckplatte. Dieser Abstand wird als a bezeichnet.The strength in the cold edge area of the cover plate must be greater than the thermally induced tensile stresses σ Z occurring there. These are defined by the material parameters modulus of elasticity (E), thermal expansion coefficient (α) and Poisson's ratio (µ) as well as the spatial distribution of the temperature on the cover plate and there in particular the distance between the edge of the heatable zone and the adjacent cold outer edge of the cover plate. This distance is referred to as a.
Die auf Basis der Materialparameter maximal mögliche Zugspannung σZ ergibt sich entsprechend der geläufigen Formel
Aus Messungen geht hervor, dass bei einem Abstand a der beheizbaren Zone vom kalten Außenrand der Abdeckplatte von 25 mm die tatsächlich induzierte Zugspannung σZ diesen theoretischen Maximalwert erreicht. Die Bedingung dafür, dass kein thermisch induzierter Bruch auf Grund des Temperaturunterschieds zwischen der heißen beheizbaren Zone und dem benachbarten kalten Außenrand der Abdeckplatte auftritt, lässt sich also zusammenfassen zu:
Diese Bedingung begrenzt die maximal mögliche Temperaturdifferenz ΔT zwischen der heißen beheizbaren Zone und dem benachbarten kalten Außenrand der Abdeckplatte. Die maximal mögliche absolute Temperatur der beheizten beheizbaren Zone Tmax ergibt sich unmittelbar aus der Addition der Temperatur des kalten Randes der Abdeckplatte TRand, die im schnellen Aufheizprozess bei Raumtemperatur von ca. 25°C liegt, und der soeben beschriebenen Temperaturdifferenz ΔT:
Hierbei handelt es sich um den Wert für Tmax, welcher für einen Abstand a des Randes der beheizbaren Zone vom Außenrand der Abdeckplatte von 25 mm bestimmt wurde. Dieser Abstand a wird im Folgenden auch kurz als „Randabstand“ oder „Abstand“ bezeichnet.This is the value for Tmax, which was determined for a distance a of the edge of the heatable zone from the outer edge of the cover plate of 25 mm. This distance a is also referred to below as “edge distance” or “distance” for short.
Erhöht sich der Abstand a zwischen der heißen beheizbaren Zone und dem benachbarten kalten Außenrand der Abdeckplatte, so vermindert sich die Zugspannung im kalten Randbereich σZ entsprechend:
Mithin kann die Maximaltemperatur der beheizbaren Zone auch als eine Funktion des Abstandes a, also
Eine Berechnung des Einflusses des Randabstands a ist dem Fachmann auf numerischem Wege ohne weiteres möglich; eine formelmäßige Beschreibung dieses relativen Einflusses ist allerdings in guter Näherung über ein radialsymmetrisches Modell möglich; so z.B. nach Goodier; J. N.: The person skilled in the art can readily calculate the influence of the edge distance a numerically; a formulaic description of this relative influence is possible to a good approximation using a radially symmetrical model; so e.g. after Goodier; J. N .:
Führt man diese Abschnittsunterteilung in (8) ein, so erhält man für die tangentiale Zugspannung am kalten Außenrand der Platte, σZ(a), einen Integralanteil, der das Temperaturprofil der beheizbaren Zone abbildet, und einen Integralanteil, der den Randbereich abbildet:
Der Randabstand a erscheint somit in den Vorfaktoren der Integrale, und zwar quadratisch im Nenner, was den spannungsmindernden Effekt eines größeren Randabstandes unmittelbar verdeutlicht. Der erste Integralanteil, der das Temperaturprofil der beheizbaren Zone abbildet, ist unabhängig vom Randabstand und bei Variation des Randabstands als Konstante zu betrachten. Der zweite Integralanteil, der den Randbereich abbildet, hängt vom Temperaturverlauf im Randbereich ab, der eine prinzipiell exponentiell abfallende Charakteristik aufweist und in der Regel mit einfachen Mitteln auflösbar ist.The edge distance a thus appears in the prefactors of the integrals, namely quadratically in the denominator, which directly illustrates the stress-reducing effect of a larger edge distance. The first integral component, which depicts the temperature profile of the heatable zone, is to be regarded as a constant regardless of the edge distance and when the edge distance is varied. The second integral component, which maps the edge area, depends on the temperature profile in the edge area, which in principle has an exponentially decreasing characteristic and can usually be resolved with simple means.
Auch für die in (10) beschriebene und vom Randabstand a abhängende Zugspannung σZ (a) gilt wieder das Bruchkriterium nach (4):
Es ist unmittelbar plausibel, dass sich die maximal mögliche Temperaturdifferenz ΔT(a) zwischen der heißen beheizbaren Zone und dem kaltem Plattenaußenrand a in demselben Maße erhöht, wie sich die Zugspannung σZ(a) im kalten Randbereich bei einem erhöhten Randabstand a erniedrigt. Die entsprechenden Angaben für die absolute Maximaltemperatur der heißen beheizbaren Zone, Tmax, ergeben sich entsprechend.It is immediately plausible that the maximum possible temperature difference ΔT (a) between the hot, heatable zone and the cold plate outer edge a increases to the same extent as the Tensile stress σ Z (a) in the cold edge area decreased with an increased edge distance a. The corresponding information for the absolute maximum temperature of the hot, heatable zone, Tmax, results accordingly.
Der Zusammenhang zwischen der Maximaltemperatur der heißen beheizbaren Zone, Tmax, und dem Randabstand a wird in
Glaszusammensetzungen, die für Abdeckplatten nach der vorliegenden Offenbarung geeignet sind, zeichnen sich dadurch aus, dass sie im Abstands-Temperatur-Diagramm nach
Hierbei bezeichnet a wieder den minimalen Abstand des Randes der beheizbaren Zone vom Außenrand der Abdeckplatte in Millimetern und Tmax die Maximaltemperatur in der beheizten beheizbaren Zone.Here, a again denotes the minimum distance between the edge of the heatable zone and the outer edge of the cover plate in millimeters and Tmax the maximum temperature in the heated heatable zone.
Die so bezeichnete Lage im Abstands-Temperatur-Diagramm gewährleistet eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Bruchsicherheit gegenüber Temperaturdifferenzen, die zwischen der beheizten beheizbaren Zone und dem benachbarten kalten Außenrand der Abdeckplatte auftreten.The so-called position in the distance-temperature diagram ensures an improved break resistance compared to the prior art with regard to temperature differences that occur between the heated heatable zone and the adjacent cold outer edge of the cover plate.
Für den Fall der Verwendung einer Abdeckplatte als Platte zum Zubereiten von Lebensmitteln ermöglichen diese Materialien für Induktionskochgeräte mit hinreichend guter Temperatursteuerung, die eine Maximaltemperatur von 290°C und bevorzugt von 310°C nicht überschreiten, die erhöhte Designfreiheit bezüglich der Anordnung von beheizbaren Zonen auf der Platte zum Zubereiten von Lebensmitteln, wie sie beispielsweise in europäischen Modellen mit einem minimalen Abstand der beheizbaren Zone zum Außenrand der Abdeckplatte von 25 mm gefordert ist.If a cover plate is used as a plate for preparing food, these materials for induction cooking appliances with sufficiently good temperature control, which do not exceed a maximum temperature of 290 ° C and preferably 310 ° C, allow increased design freedom with regard to the arrangement of heatable zones on the Plate for preparing food, as required, for example, in European models with a minimum distance of 25 mm between the heated zone and the outer edge of the cover plate.
Gemäß einer Ausführungsform der Abdeckplatte umfasst das Glassubstrat ein glasiges Material umfassend die folgenden Komponenten in Gew.-%:
Sofern im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ein Glassubstrat ein glasiges Material umfasst, ist damit insbesondere der Fall umfasst, dass das Glassubstrat überwiegend, also zu mindestens 50 Gew.-%, oder im Wesentlichen, also zu mindestens 90 Gew.-%, oder sogar ganz aus diesem Material besteht. Insbesondere kann die Abdeckplatte als Platte oder Scheibe aus dem glasigen Material, gegebenenfalls versehen mit Veredlungen, wie beispielsweise Beschichtungen, ausgebildet sein.If, within the scope of the present disclosure, a glass substrate comprises a glassy material, this particularly includes the case that the glass substrate predominantly, i.e. at least 50% by weight, or essentially, i.e. at least 90% by weight, or even entirely consists of this material. In particular, the cover plate can be designed as a plate or disk made of the vitreous material, optionally provided with refinements such as coatings.
Mit einer solchen Zusammensetzung können besonders gute Festigkeitswerte erzielt werden.With such a composition, particularly good strength values can be achieved.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Abdeckplatte weist das Glassubstrat eine Dicke zwischen 2,8 mm und 6,3 mm auf.According to a further embodiment of the cover plate, the glass substrate has a thickness between 2.8 mm and 6.3 mm.
Bei geringeren Dicken des Glassubstrats ist keine ausreichende Festigkeit mehr gewährleistet. Die Festigkeit kann dabei prinzipiell durch Verwendung einer größeren Dicke des Glassubstrats und entsprechend der Fläche erzielt werden. Jedoch hat dies nicht nur den Nachteil, dass auf diese Weise auch mehr Material verwendet werden muss und daher die Kosten des Substrats entsprechend steigen, sondern eine größere Dicke führt auch zu mehr Gewicht. Daher ist die maximale Dicke des Glassubstrats begrenzt und beträgt vorzugsweise nicht mehr als 6,3 mm.If the glass substrate is less thick, sufficient strength is no longer guaranteed. The strength can in principle be achieved by using a greater thickness of the glass substrate and corresponding to the area. However, this not only has the disadvantage that more material has to be used in this way and therefore the costs of the substrate increase accordingly, but a greater thickness also leads to more weight. Therefore, the maximum thickness of the glass substrate is limited and is preferably not more than 6.3 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Abdeckplatte weist das Glassubstrat eine chemische Beständigkeit H, S, L von mindestens 2, 3, 3 oder besser auf, wobei die chemische Beständigkeit als hydrolytische Klasse H gemäß
Eine solche Ausgestaltung der Abdeckplatte als chemisch beständige Abdeckplatte ist vorteilhaft, da auf diese Weise Beschädigungen der Oberfläche Abdeckplatte, welche aus einem Abtrag der Oberfläche aufgrund von Korrosion durch Lebensmittel, wie beispielsweise Wasser oder Essig o. ä., möglichst gering gehalten werden können. Auch ist es vorteilhaft, wenn, gerade bei einem direkten Kontakt eines Lebensmittels mit der Abdeckplatte, beispielsweise bei Verwendung der Abdeckplatte als Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln, beispielsweise beim direkten Grillen eines Lebensmittels auf der Oberfläche, möglichst keine Stoffe aus dem glasigen Material der Abdeckplatte bzw. Fläche herausgelöst werden können.Such a design of the cover plate as a chemically resistant cover plate is advantageous because in this way damage to the cover plate surface, which can be kept as low as possible from abrasion of the surface due to corrosion by food, such as water or vinegar or the like. It is also advantageous if, especially in the case of direct contact of a food with the cover plate, for example when using the cover plate as a surface for heating food, for example when grilling a food directly on the surface, as far as possible no substances from the glassy material of the cover plate or Surface can be detached.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Abdeckplatte liegt das Glassubstrat transparent ungefärbt vor, gekennzeichnet durch eine Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich des elektromagnetischen Spektrums τvis von mindestens 85,0%, bezogen auf eine Glasdicke von 4,0 mm. τvis wird hier verstanden als Normfarbwert Y im Wellenlängenbereich 380 nm bis 780 nm, bezogen auf Normlicht D65, Beobachter 2° und eine Glasdicke von 4,0 mm. Vorzugsweise weist das Glassubstrat eine neutrale Transmissionscharakteristik auf.According to a further embodiment of the cover plate, the glass substrate is transparent and uncolored, characterized by a transmission in the visible wavelength range of the electromagnetic spectrum τ vis of at least 85.0%, based on a glass thickness of 4.0 mm. τ vis is understood here as the standard color value Y in the
Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform liegt das Glassubstrat transparent volumengefärbt vor, wobei vorzugsweise das Glassubstrat eine neutrale Transmissionscharakteristik aufweist.According to yet another embodiment, the glass substrate is transparent, volume-colored, the glass substrate preferably having a neutral transmission characteristic.
Der Fachmann wird dabei je nachdem die Zusammensetzung des Glassubstrats so einstellen, dass der gewünschte Transmissionsgrad erreicht wird, insbesondere durch eine entsprechende Einstellung der Menge färbender Komponenten.The person skilled in the art will adjust the composition of the glass substrate in such a way that the desired degree of transmission is achieved, in particular by setting the amount of coloring components accordingly.
Eine Ausbildung des Glassubstrats als transparentes ungefärbtes Glassubstrat kann vorteilhaft sein, wenn beispielsweise die Anordnung von Anzeigeelementen und/oder Beleuchtungsvorrichtungen, beispielsweise als Anzeige des Zustands einer Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln bzw. des Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln, unterhalb der Fläche bzw. unterhalb des Glassubstrats gewünscht ist und Anzeigeelemente und/oder Beleuchtungseinrichtungen also durch die Fläche bzw. das Glassubstrat hindurch vom Bediener betrachtet werden. Insbesondere für den Fall, dass eine hohe Auflösung der Anzeigeelemente und/oder eine möglichst farbechte Wahrnehmung von Anzeigeelemente und/oder Beleuchtungsvorrichtungen notwendig ist, beispielsweise zur Temperaturanzeige über die Einstellung eines Farborts einer Beleuchtungsvorrichtung und mithin zur Erhöhung der Benutzersicherheit, können transparent ungefärbt ausgebildete Glassubstrate vorteilhaft sein. A design of the glass substrate as a transparent, uncolored glass substrate can be advantageous if, for example, the arrangement of display elements and / or lighting devices, for example as a display of the status of a surface for heating food or the device for heating of food, is desired below the surface or below the glass substrate and display elements and / or lighting devices are thus viewed by the operator through the surface or the glass substrate. In particular, in the event that a high resolution of the display elements and / or a color-true perception of display elements and / or lighting devices is necessary, for example for temperature display via the setting of a color location of a lighting device and therefore to increase user safety, transparent, uncolored glass substrates can be advantageous be.
Jedoch ist es ebenfalls möglich und kann sogar bevorzugt sein, dass das Glassubstrat transparent volumengefärbt ausgebildet ist. Beispielsweise kann durch eine solche Ausbildung eines Glassubstrats als volumengefärbtes Glassubstrats die Durchsicht auf unterhalb der Glassubstrats bzw. der Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln angeordnete Komponenten des Geräts vermindert werden.However, it is also possible and may even be preferred for the glass substrate to be transparent, volume-colored. For example, by designing a glass substrate in this way as a volume-colored glass substrate, the view of components of the device that are arranged below the glass substrate or the surface for heating food can be reduced.
Vorzugsweise ist jeweils das Glassubstrat so ausgestaltet, dass es eine farbneutrale Transmissionscharakteristik aufweist. Dies bedeutet insbesondere, dass bei der Betrachtung durch das Glassubstrat bzw. die Abdeckplatte oder Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln hindurch sowohl bei einer Ausgestaltung als transparentes ungefärbtes Glas als auch als transparentes gefärbtes Glas Farben möglichst wenig verfälscht werden. Mit anderen Worten weist das Glas also jeweils vorzugsweise einen unbunten Farbort auf, d.h. der Sättigungswert C* des CIEL*a*b*-Farbraums beträgt maximal 10,0 und bevorzugt weniger als 4,0, wobei C* definiert ist als
Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform der Abdeckplatte weist das Glassubstrat einen Quotienten α·E/(1-µ) auf, der zwischen mindestens 0,28 MPa/K und höchstens 0,53 MPa/K liegt, wobei α den mittleren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten im Temperatur zwischen 20°C und 300°C bezeichnet, E das Elastizitätsmodul und µ die Querkontraktionszahl des Glases.According to yet another embodiment of the cover plate, the glass substrate has a quotient α · E / (1-μ) which is between at least 0.28 MPa / K and at most 0.53 MPa / K, where α is the mean coefficient of thermal expansion in temperature between 20 ° C and 300 ° C, E is the modulus of elasticity and µ is the Poisson's ratio of the glass.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Abdeckplatte ist mindestens eine Beschichtung in mindestens einem Bereich mindestens einer Oberfläche der Abdeckplatte angeordnet. According to a further embodiment of the cover plate, at least one coating is arranged in at least one area of at least one surface of the cover plate.
Beispielsweise kann eine Beschichtung in mindestens einem Bereich der Oberseite und/oder der Unterseite der Abdeckplatte angeordnet sein. Bei der Beschichtung kann es sich dabei beispielsweise um eine auf der Oberseite der Fläche angeordnete sogenannte Dekorschicht oder Dekoration handeln, welche beispielsweise in Form eines Logos und/oder in Form einer Markierung der mindestens einen beheizten Zone ausgebildet sein kann, oder auch alternativ oder zusätzlich um eine auf der Unterseite der Abdeckplatte angeordnete Maskierungsschicht, welche insbesondere bei einer transparent ungefärbt ausgebildeten Abdeckplatte zum Abdecken bzw. Verbergen unterhalb der Abdeckplatte angeordneter Komponenten beispielsweise eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln ausgebildet ist, insbesondere bei Verwendung der Abdeckplatte als Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln.For example, a coating can be arranged in at least one area of the top and / or the bottom of the cover plate. The coating can be, for example, a so-called decorative layer or decoration arranged on the upper side of the surface, which can be in the form of a logo and / or in the form of a marking of the at least one heated zone, or alternatively or additionally a masking layer arranged on the underside of the cover plate, which is designed in particular with a transparent, uncoloured cover plate to cover or hide components arranged below the cover plate, for example a device for heating food, especially when the cover plate is used as a surface for heating food.
Ein zweiter Aspekt betrifft ein Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln, insbesondere durch Kochen, Braten, Heizen und/oder Grillen, welches eine Abdeckplatte, wie eine Platte (oder Fläche) zum Erhitzen von Lebensmitteln, gemäß vorstehenden Ausführungsformen umfasst, sowie mindestens ein der mindestens einen beheizbaren Zone der Abdeckplatte bzw. der Platte oder Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln zugeordnetes Heizelement, insbesondere ein Induktionsheizelement, wobei das Heizelement einen Randabstand zum Rand der Abdeckplatte von höchstens 25 mm aufweist und wobei das Heizelement eine spezifische Heizleistung von mindestens 8 W/cm2 und vorzugsweise von maximal 15 W/cm2 aufweist.A second aspect relates to a device for heating food, in particular by cooking, frying, heating and / or grilling, which comprises a cover plate, such as a plate (or surface) for heating food, according to the preceding embodiments, and at least one of the at least one heatable zone of the cover plate or the plate or surface for heating food associated heating element, in particular an induction heating element, wherein the heating element has an edge distance to the edge of the cover plate of at most 25 mm and wherein the heating element has a specific heating power of at least 8 W / cm 2 and preferably of a maximum of 15 W / cm 2 .
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere Induktionsheizelemente besonders geeignet sind, da auf diese Weise nur geringe Temperaturbelastungen für Glassubstrat bzw. Abdeckplatte bzw. Fläche auftreten. Die Verwendung von Induktionsheizelementen erhöht also ebenfalls die Bedienersicherheit der Fläche und damit entsprechend auch des mit einer solchen Abdeckplatte oder Fläche ausgerüsteten Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln.It has been shown that induction heating elements in particular are particularly suitable, since in this way only low temperature loads occur on the glass substrate or cover plate or surface. The use of induction heating elements therefore also increases the operator safety of the surface and thus also of the device for heating food which is equipped with such a cover plate or surface.
Weiterhin ist eine solche Ausgestaltung des Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln, beispielsweise eines Kochgeräts, vorteilhaft, weil es erlaubt, dass ein großer Teil der Abdeckplatte tatsächlich beheizt werden kann. Mit anderen Worten steht durch eine Ausgestaltung der Abdeckplatte gemäß Ausführungsformen ein größerer Bereich der Abdeckplatte als beheizbare Zone oder beheizbare Zonen zur Verfügung. Dies erlaubt insbesondere die Integration von vier Heizzonen oder insbesondere Kochzonen für eine Abdeckplatte, welche den üblichen Abmessungen beispielsweise einer Kochfläche entspricht. Auch ist es möglich, dabei gleichzeitig leistungsstarke Heizelemente zu verwenden, sodass also auch eine ausreichende Ankochperformance gewährleistet ist.Furthermore, such a configuration of the device for heating food, for example a cooking device, is advantageous because it allows a large part of the cover plate to actually be heated. In other words, by designing the cover plate according to embodiments, a larger area of the cover plate is available as a heatable zone or zones. This allows in particular the integration of four heating zones or in particular cooking zones for a cover plate which corresponds to the usual dimensions of a cooking surface, for example. It is also possible to use powerful heating elements at the same time, so that sufficient parboiling performance is guaranteed.
Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform des Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln umfasst das Gerät einen Sensor, wie einen Touchsensor auf kapazitiver oder optischer Basis und/oder einen Temperatursensor, und/oder umfasst das Gerät eine Beleuchtungsvorrichtung, wie eine LED, und/oder ein Anzeigeelement, wie ein elektrooptisches Anzeigeelement. Dies ist vorteilhaft, weil auf diese Weise die Benutzersicherheit des Geräts durch geeignete Beleuchtungsvorrichtungen und/oder Anzeigeelemente, welche beispielsweise Informationen über den Zustand des Geräts, beispielsweise die Temperatur im beheizten Zustand, über vorzugsweise optische oder elektrooptische Signale an den Bediener übermitteln können, weiter verbessert ist.According to yet another embodiment of the device for heating food, the device comprises a sensor, such as a touch sensor on a capacitive or optical basis and / or a temperature sensor, and / or the device comprises a lighting device, such as an LED, and / or a display element, like an electro-optical display element. This is advantageous because in this way the user safety of the device is further improved by suitable lighting devices and / or display elements, which for example can transmit information about the state of the device, for example the temperature in the heated state, to the operator via preferably optical or electro-optical signals is.
Um die Übertragung von optischen Signalen im IR-Bereich, insbesondere die Funktionsfähigkeit von Touchsensoren, befriedigend zu ermöglichen, weist das Substrat und/oder weist die Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln ganzflächig oder in hierfür bevorzugten Bereichen eine IR-Transmission auf, die für jede der Wellenlängen 950 nm und 1600 nm zwischen 25 und 80% liegt, jeweils bezogen auf eine Dicke von 4,0 mm.In order to enable the transmission of optical signals in the IR range, in particular the functionality of touch sensors, in a satisfactory manner, the substrate and / or the surface for heating food has an IR transmission over the entire surface or in areas preferred for this purpose, which for each of the Wavelengths 950 nm and 1600 nm is between 25 and 80%, each based on a thickness of 4.0 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln nach Ausführungsformen umfasst das Gerät ein Mittel, mit welchem eines mit einem informatischen Mittel, wie einem Computer, einem Tablet-PC, und/oder einem Smartphone, verbindbar ist, wobei vorzugsweise das Mittel so ausgestaltet ist, dass eine drahtlose Verbindung herstellbar ist, und wobei besonders bevorzugt das informatische Mittel so mit dem Gerät verbindbar ist, dass das Kochgerät mit dem informatischen Mittel steuerbar ist, und/oder wobei das Mittel als informatisches Mittel ausgestaltet ist, welches verbindbar ausgestaltet ist, und wobei das Kochgerät mit dem informatischen Mittel steuerbar ist.According to a further embodiment of the device for heating food according to embodiments, the device comprises a means with which one can be connected to an IT means, such as a computer, a tablet PC, and / or a smartphone, the means preferably configured in this way is that a wireless connection can be established, and particularly preferably the IT means can be connected to the device in such a way that the cooking appliance can be controlled with the IT means, and / or the means is designed as an IT means which is designed to be connectable, and wherein the cooking appliance is controllable with the IT means.
Auf diese Weise wird die Bedienung des Geräts auf besonders vorteilhafte Weise für den Benutzer des Geräts vereinfacht.In this way, the operation of the device is simplified in a particularly advantageous manner for the user of the device.
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung einer Abdeckplatte nach Ausführungsformen als Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln, als Lampen- oder Strahlerabdeckung, als Innenscheibe eines Pyrolysebackofens, als Backofenscheibe, als Kaminsichtscheibe oder als Ofensichtscheibe oder als Hitzeschild zur Abschirmung heißer Umgebungen.Yet another aspect of the invention relates to the use of a cover plate according to embodiments as a surface for heating food, as a lamp or radiator cover, as an inner pane of a pyrolysis oven, as an oven pane, as a fireplace viewing window or as an oven viewing pane or as a heat shield to shield hot environments.
BeispieleExamples
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using examples.
Die Relevanz der Temperaturunterschiedsfestigkeit wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele 1 bis 4 bzw. dem Vergleichsbeispiel weiter erläutert. Dabei wird jeweils zunächst die Zusammensetzung des Glases beschrieben sowie dessen Materialeigenschaften aufgeführt. Sodann wird eine Abdeckplatte, hier eine Platte bzw. Fläche zum Erhitzen von Lebensmitteln, aus dem entsprechenden Glas betrachtet, wobei die Platte bzw. Fläche ein Glassubstrat umfasst, welches thermisch vorgespannt vorliegt.The relevance of the resistance to temperature differences is explained further on the basis of the following
Ausführungsbeispiel 1:
Ausführungsbeispiel 1 beschreibt eine Ausführungsform einer Abdeckplatte sowie eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln umfassend eine Fläche bzw. Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln umfassend ein Glassubstrat.
-
Embodiment 1 describes an embodiment of a cover plate and a device for heating food comprising a surface or plate for heating food comprising a glass substrate.
Verwendet wird Glas der folgenden Zusammensetzung (in Gew.-%; Tab. 1a):
Tab. 1a
Dieses Glas besitzt folgende Materialeigenschaften (Tab. 1 b):
Tab. 1b
Tg bezeichnet hier und im Nachfolgenden die Glasübergangstemperatur, gemessen nach DIN 52324. C* bezeichnet den Sättigungswert des CIEL*a*b*-Farbraums, wobei C* definiert ist als
Mit diesem Glas wird ein Glassubstrat hergestellt und thermisch vorgespannt. Die Abdeckplatte gemäß Ausführungsbeispiel 1 umfasst dieses Glassubstrat mit mindestens einer beheizbaren Zone.A glass substrate is produced with this glass and thermally toughened. The cover plate according to
Die Kenngrößen der Festigkeit sind in Tab. 1c zusammengefasst:
Tab. 1c
Die maximale in der beheizbaren Zone mögliche bzw. zulässige Oberflächentemperatur der Oberseite des Substrats bzw. der Platte, in Tabelle 1c auch als maximale Temperatur der beheizbaren Zone, TMax, bezeichnet, ist also eine Funktion des minimalen Abstands a des Randes der beheizbaren Zone von der Außenkante der Abdeckplatte, kann also auch, wie in Tabelle 1c erfolgt, als TMax(a) bezeichnet werden. Diese maximal erlaubte Oberflächentemperatur in der beheizbaren Zone gibt dann die Temperaturunterschiedsfestigkeit der Abdeckplatte für diesen Randabstand an.The maximum possible or permissible surface temperature of the upper side of the substrate or the plate in the heatable zone, also referred to in Table 1c as the maximum temperature of the heatable zone, T Max , is therefore a function of the minimum distance a of the edge of the heatable zone from the outer edge of the cover plate can also be referred to as T Max (a), as is done in Table 1c. This maximum permitted surface temperature in the heatable zone then indicates the temperature difference resistance of the cover plate for this edge distance.
Diese maximale Temperatur ist daher als Temperaturgrenzwert zu verstehen, also als maximal zulässige Temperatur.This maximum temperature is therefore to be understood as a temperature limit value, i.e. the maximum permissible temperature.
Die Temperaturunterschiedsfestigkeit von 357°C, ermittelt unter den Bedingungen einer praxisüblichen gebrauchsverletzten Oberseite einer Abdeckplatte, wie beispielsweise einer Oberseite einer Kochplatte oder Kochfläche oder allgemeiner einer Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln, und mit einem Mindestabstand des Randes der beheizbaren Zone von der Außenkante der Platte von 25 mm, ist ausreichend, um die gewünschte Designfreiheit zu ermöglichen. Dies bedeutet, dass also die technische Ausgestaltung eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln beispielsweise mit einer platzsparenden Integration von vier beheizbaren Zonen in einem beispielsweise im europäischen Markt verbreiteten Format einer üblichen, im Sprachgebrauch auch kurz als „Kochfläche“ bezeichneten, Abdeckplatte für ein Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln auf diese Weise möglich ist.The temperature difference resistance of 357 ° C, determined under the conditions of a conventional, damaged top of a cover plate, such as the top of a hotplate or cooking surface or more generally a plate for heating food, and with a minimum distance of the edge of the heated zone from the outer edge of the
In ergänzenden Ausführungsformen des Ausführungsbeispiels 1 wurde die Zusammensetzung nach Tabelle 1a durch geringe Beimengungen weiterer Elemente so weit verändert, dass sich volumengefärbte Varianten ergaben, die die Durchsicht entscheidend verringerten, wobei jedoch eine wünschenswerte Farbneutralität gewahrt blieb. Die Beimengungen sind in Tabelle 1d aufgeführt (in Gew.-%):
Tab. 1d
Die optischen Eigenschaften dieser Varianten des Beispiels 1 sind in Tabelle 1e aufgeführt:
Tab. 1e
Die durch die Grundzusammensetzung gemäß Tabelle 1a Festigkeitskennwerte gemäß Tabelle 1c erwiesen sich als unbeeinflusst durch die Beimengungen gemäß Tabelle 1d.The strength characteristics according to Table 1c due to the basic composition according to Table 1a proved to be unaffected by the admixtures according to Table 1d.
Ausführungsbeispiel 2:
- Ausführungsbeispiel 2 beschreibt eine weitere Ausführungsform einer Abdeckplatte und eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln umfassend eine Abdeckplatte, hier eine Fläche oder Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln, umfassend ein Glassubstrat.
- Embodiment 2 describes a further embodiment of a cover plate and a device for heating food comprising a cover plate, here a surface or plate for heating food, comprising a glass substrate.
Verwendet wird Glas der folgenden Zusammensetzung (in Gew.-%; Tab. 2a):
Tab. 2a
Dieses Glas besitzt folgende Materialeigenschaften (Tab. 2b):
Tab. 2b
Mit diesem Glas wird ein Glassubstrat hergestellt und thermisch vorgespannt. Die Abdeckplatte gemäß Beispiel 2 umfasst dieses Glassubstrat mit mindestens einer beheizbaren Zone.A glass substrate is produced with this glass and thermally toughened. The cover plate according to Example 2 comprises this glass substrate with at least one heatable zone.
Festigkeitskennwerte sind in Tab. 2c zusammengefasst:
Tab. 2c
Die Temperaturunterschiedsfestigkeit von 321 °C, ermittelt unter den Bedingungen einer praxisüblichen gebrauchsverletzten Oberseite einer Abdeckplatte, wie beispielsweise einer Oberseite einer Kochplatte oder Kochfläche oder allgemeiner einer Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln, und mit einem Mindestabstand des Randes der beheizbaren Zone von der Außenkante der Platte von 25 mm, ist ausreichend, um die gewünschte Designfreiheit zu ermöglichen. Dies bedeutet, dass also die technische Ausgestaltung eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln beispielsweise mit einer platzsparenden Integration von vier beheizbaren Zonen auf diese Weise möglich ist.The temperature difference resistance of 321 ° C, determined under the conditions of a conventional, damaged top of a cover plate, such as the top of a hotplate or cooking surface or more generally a plate for heating food, and with a minimum distance of the edge of the heated zone from the outer edge of the
Ausführungsbeispiel 3:
Ausführungsbeispiel 3 beschreibt eine nochmals weitere Ausführungsform einer Abdeckplatte sowie eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln umfassend eine Abdeckplatte, hier eine Fläche oder Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln, umfassend ein Glassubstrat.
-
Embodiment 3 describes yet another embodiment of a cover plate and a device for heating food comprising a cover plate, here a surface or plate for heating food, comprising a glass substrate.
Verwendet wird Glas der folgenden Zusammensetzung (in Gew.-%; Tab. 3a):
Tab. 3a
Dieses Glas besitzt folgende Materialeigenschaften (Tab. 3b):
Tab. 3b
Mit diesem Glas wird ein Glassubstrat hergestellt und thermisch vorgespannt. Die Abdeckplatte gemäß Ausführungsbeispiel 3 umfasst dieses Glassubstrat mit mindestens einer beheizbaren Zone.A glass substrate is produced with this glass and thermally toughened. The cover plate according to
Festigkeitskennwerte sind in Tab. 3c zusammengefasst:
Tab. 3c
Die Temperaturunterschiedsfestigkeit von 310°C, ermittelt unter den Bedingungen einer praxisüblichen gebrauchsverletzten Oberseite einer Abdeckplatte, wie beispielsweise einer Oberseite einer Kochplatte oder Kochfläche oder allgemeiner einer Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln, und mit einem Mindestabstand des Randes der beheizbaren Zone von der Außenkante der Platte von 25 mm, ist ausreichend, um die gewünschte Designfreiheit zu ermöglichen. Dies bedeutet, dass also die technische Ausgestaltung eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln beispielsweise mit einer platzsparenden Integration von vier beheizbaren Zonen auf diese Weise möglich ist.The temperature difference resistance of 310 ° C, determined under the conditions of a conventional, damaged upper side of a cover plate, such as the upper side of a hotplate or cooking surface or more generally a plate for heating food, and with a minimum distance of the edge of the heated zone from the outer edge of the
Ausführungsbeispiel 4:
- Ausführungsbeispiel 4 betrifft eine weitere Abdeckplatte und ein weiteres Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln umfassend eine Abdeckplatte, hier eine Fläche bzw. Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln, umfassend ein Glassubstrat.
- Embodiment 4 relates to a further cover plate and a further device for heating food comprising a cover plate, here a surface or plate for heating food, comprising a glass substrate.
Verwendet wird Glas der folgenden Zusammensetzung (in Gew.-%; Tab. 4a):
Tab. 4a
Dieses Glas besitzt folgende Materialeigenschaften (Tab. 4b):
Tab. 4b
Mit diesem Glas wird ein Glassubstrat hergestellt und thermisch vorgespannt. Die Abdeckplatte gemäß Ausführungsbeispiel 4 umfasst dieses Glassubstrat mit einer beheizbaren Zone.A glass substrate is produced with this glass and thermally toughened. The cover plate according to embodiment 4 comprises this glass substrate with a heatable zone.
Festigkeitskennwerte sind in Tab. 4c zusammengefasst:
Tab. 4c
Die Temperaturunterschiedsfestigkeit von 361 °C, ermittelt unter den Bedingungen einer praxisüblichen gebrauchsverletzten Oberseite einer Abdeckplatte, wie beispielsweise einer Oberseite einer Kochplatte oder Kochfläche oder allgemeiner einer Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln, und mit einem Mindestabstand des Randes der beheizbaren Zone von der Außenkante der Platte von 25 mm, ist ausreichend, um die gewünschte Designfreiheit zu ermöglichen. Dies bedeutet, dass also die technische Ausgestaltung eines Geräts zum Erhitzen von Lebensmitteln beispielsweise mit einer platzsparenden Integration von vier beheizbaren Zonen auf diese Weise möglich ist.The temperature difference resistance of 361 ° C, determined under the conditions of a conventional, damaged top of a cover plate, such as the top of a hotplate or cooking surface or more generally a plate for heating food, and with a minimum distance of the edge of the heated zone from the outer edge of the
Vergleichsbeispiel:
- Das Vergleichsbeispiel betrifft eine Abdeckplatte und ein Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln umfassend eine Abdeckplatte, hier eine Fläche bzw. Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln, umfassend ein Glassubstrat.
- The comparative example relates to a cover plate and a device for heating food comprising a cover plate, here a surface or plate for heating food, comprising a glass substrate.
Verwendet wird Glas der folgenden Zusammensetzung (in Gew.-%; Tab. 5a):
Tab. 5a
Dieses Glas besitzt folgende Materialeigenschaften (Tab. 5b):
Tab. 5b
Mit diesem Glas wird ein Glassubstrat hergestellt und thermisch vorgespannt. Die Abdeckplatte gemäß Vergleichsbeispiel umfasst dieses Glassubstrat mit einer beheizbaren Zone.A glass substrate is produced with this glass and thermally toughened. The cover plate according to the comparative example comprises this glass substrate with a heatable zone.
Festigkeitskennwerte sind in Tab. 5c zusammengefasst:
Tab. 5c
Die Temperaturunterschiedsfestigkeit von 272°C, ermittelt unter den Bedingungen einer praxisüblichen gebrauchsverletzten Oberseite einer Abdeckplatte, wie beispielsweise einer Oberseite einer Kochplatte oder Kochfläche oder allgemeiner einer Platte zum Erhitzen von Lebensmitteln, und mit einem Mindestabstand des Randes der beheizbaren Zone von der Außenkante der Platte von 25 mm, ist nicht ausreichend, um den Überschwingungstemperaturen von mindestens 310°C ohne Bruch standzuhalten. Um Bruch zu vermeiden, wäre der Mindestabstand von Randes der beheizbaren Zone von der Außenkante der Platte signifikant, nämlich um mindestens weitere 20 mm, zu erhöhen. Alternativ oder zusätzlich müsste ein wesentlich leistungsschwächeres Heizelement eingesetzt werden. Dies würde aber zu einer unterwünschten Beeinträchtigung der Koch- bzw. Erhitzungsperformance führen. Die Designfreiheit bei der technischen Ausgestaltung des Geräts ist damit aber signifikant beschränkt. Gerade für den europäischen Markt, wo eine möglichst effiziente Integration von möglichst vielen beheizbaren Zonen auf möglichst wenig Raum erwünscht ist, sind solche Abdeckplatten nicht geeignet bzw. führen zu unerwünschten oder zumindest sehr ungewöhnlichen Ausgestaltungen.The temperature difference resistance of 272 ° C, determined under the conditions of a conventional, damaged upper side of a cover plate, such as the upper side of a hotplate or cooking surface or more generally a plate for heating food, and with a minimum distance of the edge of the heated zone from the outer edge of the
FigurenlisteFigure list
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine Abdeckplatte mit vier beispielhaften beheizbaren Zonen -
2 einen Temperatur-Zeit-Verlauf der Oberseite der Abdeckplatte in einer beheizbaren Zone nach Inbetriebnahme, -
3 eine Darstellung der Biegefestigkeit für das Beispielglas 4, -
4 ein Abstands-Temperatur-Diagramm für verschiedene Abdeckplatten aus unterschiedlichen Materialien.
-
1 a cover plate with four exemplary heatable zones -
2 a temperature-time curve of the top of the cover plate in a heatable zone after commissioning, -
3 a representation of the flexural strength for the example glass 4, -
4th a distance-temperature diagram for different cover plates made of different materials.
In
Der Abstand a ist dabei allgemein im Rahmen der vorliegenden Offenbarung die kürzeste Verbindung zwischen dem Außenrand
Wie der vorliegenden
Die vorliegenden Offenbarung beschreibt auch ein Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln nach Ausführungsformen umfassend eine Abdeckplatte gemäß Ausführungsformen, insbesondere umfassend mindestens eine beheizbare Zone, wobei die Abdeckplatte nach einer gebrauchssimulierenden Schmirgelung mit 220er SiC charakterisiert ist durch eine zulässige maximale Temperatur Tmax, vorzugsweise eine zulässige maximale Oberflächentemperatur, vorzugsweise eine zulässige maximale Temperatur der Oberseite der Abdeckplatte, wobei die Bruchausfallwahrscheinlichkeit der Abdeckplatte weniger als 0,13% beträgt, wobei der minimale Abstand a zwischen der Außenkante der Abdeckplatte und dem Rand der mindestens einen beheizbaren Zone, angegeben in Millimetern, die Ungleichung
Die vorliegende Offenbarung betrifft weiterhin auch eine Abdeckplatte gemäß Ausführungsformen, wobei die Abdeckplatte nach einer gebrauchssimulierenden Schmirgelung mit 220er SiC charakterisiert ist durch eine zulässige maximale Temperatur Tmax, vorzugsweise eine zulässige maximale Oberflächentemperatur, vorzugsweise eine zulässige maximale Temperatur der Oberseite der Abdeckplatte, wobei die Bruchausfallwahrscheinlichkeit der Abdeckplatte weniger als 0,13% beträgt, wobei der minimale Abstand a zwischen der Außenkante der Abdeckplatte und dem Rand der mindestens einen beheizbaren Zone, angegeben in Millimetern, die Ungleichung
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- GB 2079119 A [0006]GB 2079119 A [0006]
- US 2013098903 A1 [0006]US 2013098903 A1 [0006]
- US 2013256301 A1 [0006]US 2013256301 A1 [0006]
- US 2014061196 A1 [0006]US 2014061196 A1 [0006]
- US 2015274579 A1 [0006]US 2015274579 A1 [0006]
- US 2016338152 A1 [0006]US 2016338152 A1 [0006]
- US 2017247284 A1 [0006]US 2017247284 A1 [0006]
- WO 2018/225627 A1 [0007]WO 2018/225627 A1 [0007]
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- ISO 7884-8 [0030]ISO 7884-8 [0030]
- DIN 52324 [0030]DIN 52324 [0030]
- DIN ISO 6344 [0033]DIN ISO 6344 [0033]
- Thermal Stress Am: Soc. Mech. Eng., Jour. Appl. Mech. , Vol 4, No. 1, March 1937 [0084]Thermal Stress On: Soc. Mech. Eng., Jour. Appl. Mech., Vol 4, No. 1, March 1937 [0084]
- DIN ISO 719 [0099]DIN ISO 719 [0099]
- DIN 12116 [0099]DIN 12116 [0099]
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004022629A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-12-15 | Schott Ag | Lithium aluminosilicate float glass used in the production of a viewing window, for display purposes and as a hard disk storage substrate contains oxides of lithium, sodium, potassium, aluminum oxide, silicon, titanium and zirconium |
DE102016101090A1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | Schott Ag | Thermally toughened glass element and its uses |
DE102018110908A1 (en) * | 2017-12-22 | 2018-06-21 | Schott Ag | Transparent, colored lithium aluminum silicate glass ceramic and method for producing and using the glass ceramic |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2079119A (en) | 1980-06-17 | 1982-01-13 | Bfg Glassgroup | Vitreous cooking hob |
EP1837314B1 (en) * | 2006-03-20 | 2009-08-12 | Schott AG | Plate of transparent, colourless lithium aluminium slicate glass ceramic with opaque, coloured underside coating |
DE102008062362A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-07-01 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Process for the preparation of thermally tempered glasses |
DE102010009585B4 (en) * | 2010-02-26 | 2012-04-19 | Schott Ag | High modulus lithium aluminosilicate glass, process for its preparation and use |
FR2962192B1 (en) | 2010-06-30 | 2014-02-07 | Eurokera | COOKING DEVICE COMPRISING A GLASS OR VITROCERAMIC PLATE OF THE TYPE HAVING AT LEAST ONE MEANS OF MASKING INTERNAL ELEMENTS COVERED BY THE PLATE |
FR2969460B1 (en) | 2010-12-17 | 2012-12-28 | Eurokera | INDUCTION COOKING DEVICE |
US9028963B2 (en) | 2012-09-05 | 2015-05-12 | Selig Sealing Products, Inc. | Tamper evident tabbed sealing member having a foamed polymer layer |
FR2997391B1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-11-21 | Eurokera | GLASS PLATE FOR INDUCTION COOKING DEVICE |
FR3015470B1 (en) | 2013-12-20 | 2018-03-16 | Eurokera S.N.C. | INDUCTION COOKTOP AND METHOD OF OBTAINING |
WO2016088778A1 (en) | 2014-12-02 | 2016-06-09 | 旭硝子株式会社 | Glass plate and heater using same |
DE102014226986B9 (en) * | 2014-12-23 | 2017-01-12 | Schott Ag | Glass-ceramic substrate made of a transparent, colored LAS glass-ceramic and process for its production |
CN115572060A (en) | 2017-06-05 | 2023-01-06 | Agc株式会社 | Tempered glass |
-
2019
- 2019-06-28 DE DE102019117480.5A patent/DE102019117480A1/en active Pending
-
2020
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004022629A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-12-15 | Schott Ag | Lithium aluminosilicate float glass used in the production of a viewing window, for display purposes and as a hard disk storage substrate contains oxides of lithium, sodium, potassium, aluminum oxide, silicon, titanium and zirconium |
DE102016101090A1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | Schott Ag | Thermally toughened glass element and its uses |
DE102018110908A1 (en) * | 2017-12-22 | 2018-06-21 | Schott Ag | Transparent, colored lithium aluminum silicate glass ceramic and method for producing and using the glass ceramic |
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