DE202011110363U1

DE202011110363U1 - Kochvorrichtung

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Publication number: DE202011110363U1
Application number: DE202011110363U
Authority: DE
Original assignee: Eurokera SNC
Current assignee: Eurokera SNC
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2013-08-26
Anticipated expiration: 2021-06-30
Also published as: JP6212165B2; WO2012001300A1; US10575371B2; EP2588426A1; US20130098903A1; EP2588426B1; FR2962192A1; ES2955078T3; JP6023051B2; FR2962192B1; CN103003211B; CN103003211A; JP2013531776A; KR101824280B1; JP2016169941A; KR20130111978A

Abstract

Kochvorrichtung, umfassend innenliegende Elemente, darunter wenigstens ein Heizmittel, Steuer- und/oder Kontrollmittel sowie wenigstens eine lichtemittierende Vorrichtung, wobei die innenliegenden Elemente durch wenigstens eine mit Hilfe von Vanadiumoxid eingefärbte Glas- oder Glaskeramikplatte abgedeckt sind, wobei wenigstens eine lichtemittierende Vorrichtung durch die Platte hindurch gesehen nicht rotfarben ist, wobei die Platte eigentlich eine Lichtdurchlässigkeit von 2,3% bis 40% und eine optische Transmission von wenigstens 0,6% bei wenigstens einer Wellenlänge im Bereich von 420 bis 480 nm aufweist, wobei die Kochvorrichtung derart ist, dass oberhalb, unterhalb oder innerhalb der Platte wenigstens ein Abdeckmittel angeordnet wird, das dazu bestimmt ist, wenigstens einen Teil der innenliegenden Elemente zu verdecken.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Kochvorrichtungen.
Sie betrifft insbesondere Kochvorrichtungen mit innenliegenden Elementen, darunter wenigstens ein Heizmittel, Steuer- und/oder Kontrollmittel sowie wenigstens eine lichtemittierende Vorrichtung, wobei die innenliegenden Elemente durch wenigstens eine mit Hilfe von Vanadiumoxid eingefärbte Glas- oder Glaskeramikplatte abgedeckt sind.
Diese Kochvorrichtungen, die manchmal als „Kochmulden” bezeichnet werden, werden insbesondere aufgrund ihrer ästhetischen Qualitäten geschätzt. Diese Vorrichtungen sind oftmals in eine Arbeitsebene eingebaut oder auf Kochherden angebracht, so dass das durch den Benutzer sichtbare einzige Element die Glas- oder Glaskeramikplatte ist. Diese Platte verdeckt den Rest der Vorrichtung, darunter die innenliegenden Elemente, nämlich Heizmittel, beispielsweise durch Induktion (Induktoren) oder Strahlung (Halogen- oder Strahlungskochfelder), elektrische Verkabelung, elektronische Karten, die dazu bestimmt sind, die Steuer-, Kontroll- oder Anzeigemittel zu steuern, (allgemein aus Blech bestehender) Kasten, Wärmeisolierstoffe, Anzeigevorrichtungen, Mittel zur mechanischen Befestigung, Wärmebegrenzer etc. Unter diesen innenliegenden Elementen sollen die meisten durch die Platte verdeckt werden, während einige sichtbar bleiben müssen, wenn sie sich im Betriebszustand befinden. Dies ist insbesondere der Fall der Strahlungsheizmittel, die im Betriebszustand eine sichtbare Strahlung aussenden, welche aus Sicherheitsgründen durch den Benutzer wahrgenommen werden soll. Dies ist auch der Fall bei den lichtemittierenden Anzeigevorrichtungen (beispielsweise auf der Grundlage von Leuchtdioden), die nicht als solche sichtbar sein sollen, deren emittiertes Licht aber durch den Benutzer sichtbar gemacht werden können soll. Diese Vorrichtungen sind nämlich dazu bestimmt, dem Benutzer eine ganze Reihe nützlicher Informationen zur Verfügung zu stellen, wie Leistungspegel der Heizmittel, Erkennung der Bereiche der Platte, die ein gegebenes Temperaturniveau überschreiten etc.
Um diese Aufgabe zu lösen, wurden Lösungen geliefert, die darauf beruhen, Glas- oder Glaskeramikplatten, die mit Hilfe von Vanadiumoxid eingefärbt sind, meist in diesem letzteren Material, zu verwenden, welche die innenliegenden Elemente durch Absorption des größten Teils der sichtbaren Strahlung verdecken. Diese sehr dunklen Platten besitzten eine sehr geringe (über das gesamte sichtbare Spektrum integrierte) Lichtdurchlässigkeit in der Größenordnung von einem Prozent, sie besitzen aber eine höhere Durchlässigkeit im roten Bereich, so dass das durch die Strahlungs- oder Halogenkochfelder emittierte rote Licht durch den Benutzer sichtbar ist, wenn sie in Betrieb sind. Ebenso ermöglichen diese Platten, die über im roten Bereich emittierende Leuchtdioden transportierten Informationen zu erkennen.
Derartige Platten blockieren jedoch beinahe die gesamte den anderen Farben zugeordnete Strahlung: das durch blaue Leuchtdioden emittierte Licht ist insbesondere vollkommen unsichtbar oder durch solche Platten kaum wahrnehmbar.
Die Anmeldung WO 2010/040443 schlägt zur Lösung dieses letzten Problems eine Platte vor, deren über den Bereich des sichtbaren Lichts integrierte Durchlässigkeit (Lichtdurchlässigkeit) höchstens 2,5% beträgt, deren optische Transmission bei 450 nm und mehr aber wenigstens 0,1% beträgt. So werden Durchlässigkeiten von 0,1 bis 0,38% bei einer Wellenlänge von 450 nm beschrieben.
Diese Lösung ist jedoch nicht frei von Nachteilen, da bei diesem geringen Durchlässigkeitsgrad bei 450 nm das blaue Licht nur gut wahrgenommen wird, wenn die Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung hoch ist, was beispielsweise im Fall der Leuchtdioden die Verwendung von hohen elektrischen Speiseleistungen erfordert, insbesondere über eine Erhöhung der Stärke des Speisestroms. Die erforderliche Leistungsanpassung führt folglich zu einer Änderung der Steuerkreise der Kochvorrichtungen. Die geringen Helligkeiten führen ebenfalls zu einer größeren Empfindlichkeit gegenüber heller Umgebung: im Fall einer erheblichen Außenbeleuchtung, sind die blauen Leuchtdioden durch den Benutzer nicht hinreichend sichtbar.
Die Anmeldung EP-A-1 465 460 schlägt ihrerseits Glaskeramiken vor, deren über das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts integrierte Lichtdurchlässigkeit Y größer oder gleich 2,5% ist und bei einer Dicke von 3 mm bis zu 15% reichen kann. Es reicht jedoch nicht aus, lediglich auf die integrierte Durchlässigkeit zu setzen: bei den geringsten Durchlässigkeiten wird das blaue Licht nur angemessen wahrgenommen, wenn die Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung hoch ist, während die höheren Durchlässigkeiten zu einer zu starken Sichtbarkeit der innenliegenden Elemente der Kochvorrichtung führen.
Ziel der Erfindung ist es, diese unterschiedlichen Probleme zu lösen. Zu diesem Zweck ist der Gegenstand der Erfindung eine Kochvorrichtung mit innenliegenden Elementen, darunter wenigstens ein Heizmittel, Steuer- und/oder Kontrollmittel sowie wenigstens eine lichtemittierende Vorrichtung, wobei die innenliegenden Elemente durch wenigstens eine mit Hilfe von Vanadiumoxid eingefärbte Glas- oder Glaskeramikplatte abgedeckt sind, wobei wenigstens eine lichtemittierende Vorrichtung durch die Platte hindurch gesehen nicht rotfarben ist, wobei die Platte eigentlich eine Lichtdurchlässigkeit von 2,3% bis 40% und eine optische Transmission von wenigstens 0,6% bei wenigstens einer Wellenlänge im Bereich von 420 bis 480 nm aufweist, wobei die Kochvorrichtung derart ist, dass oberhalb, unterhalb oder innerhalb der Platte wenigstens ein Abdeckmittel angeordnet wird, das dazu bestimmt ist, wenigstens einen Teil der innenliegenden Elemente zu verdecken.
Unter dem Ausdruck „die Platte, die eigentlich eine Lichtdurchlässigkeit von 2,3% bis 40% aufweist” wird verstanden, dass die Platte eine solche Lichtdurchlässigkeit an sich aufweist, ohne das Vorliegen irgendeiner Beschichtung. Die Lichtdurchlässigkeit ist so, wie sie durch die Norm ISO 9050:2003 definiert ist.
Unter Durchlässigkeit wird die Gesamtdurchlässigkeit verstanden, die sowohl die direkte Durchlässigkeit als auch die eventuelle diffuse Durchlässigkeit berücksichtigt. Um sie zu messen, wird folglich vorzugsweise ein mit einer integrierenden Sphäre ausgestattetes Spektrophotometer verwendet. Im Fall einer Glaskeramikplatte, die regelmäßig wiederkehrende Reliefs (insbesondere Stifte) auf wenigstens einer Seite aufweist, berücksichtigt die Dicke der Platte diese Reliefs.
Ein, das oder jedes Heizmittel ist vorzugsweise aus den Induktionsheizmitteln und den Strahlungsheizmitteln ausgewählt. Es kann sich beispielsweise um Induktoren, um Strahlungs- oder Halogenkochfelder handeln. Es ist möglich, verschiedene Heizmittel innerhalb einer gleichen Kochvorrichtung zu kombinieren.
Eine, die oder jede lichtemittierende Vorrichtung ist vorteilhafterweise aus den Leuchtdioden (die beispielsweis zu 7-Segment-Anzeigeeinrichtungen gehören), den Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen (LCD), Anzeigeeinrichtungen mit Leuchtdioden, eventuell organischen (OLED), den Fluoreszenzanzeigen (VFD) ausgewählt. Die durch die Platte hindurch gesehenen Farben sind unterschiedlich: Rot, Grün, Blau sowie alle möglichen Kombinationen, darunter Gelb, Violett, Weiß etc. Diese lichtemittierenden Vorrichtungen können rein dekorativ sein, beispielsweise verschiedene Bereiche der Platte visuell trennen. Meist haben sie jedoch eine funktionelle Aufgabe, indem sie verschiedene für den Benutzer nützliche Informationen anzeigen, insbesondere die Angabe der Heizleistung, der Temperatur, von Kochprogrammen, von Kochzeiten, von Bereichen der Platte, die eine vorbestimmte Temperatur überschreiten.
Die Steuer- und Kontrollvorrichtungen umfassen im Allgemeinen sensitive Tasten, beispielsweise vom kapazitiven Typ oder mit Infrarot.
Alle innenliegenden Elemente sind im Allgemeinen an einem oftmals metallischen Kasten befestigt, der also den unteren Teil der Kochvorrichtung bildet, normalerweise in der Arbeitsebene oder im Körper des Kochherdes verborgen ist. Dieser Kasten gehört im Sinne der vorliegenden Erfindung zu den innenliegenden Elementen, in dem Sinne, dass er sichtbar sein kann, insbesondere durch Reflektion, wenn die Kochvorrichtung – beispielsweise durch im Bereich der Abzugshaube befindliche Leuchtvorrichtungen – beleuchtet wird.
Vorzugsweise ist das Abdeckmittel eine Beschichtung, die auf und/oder unter der Platte abgeschieden ist, wobei die Beschichtung die Fähigkeit besitzt, die Lichtstrahlung zu absorbieren und/oder zu reflektieren und/oder zu streuen, oder besteht das Abdeckmittel, das unter der Platte angeordnet und mit der Platte fest verbunden ist oder auch nicht, aus einem Material, das die Fähigkeit besitzt, die Lichtstrahlung zu absorbieren und/oder zu streuen, oder ist das Abdeckmittel durch innerhalb der Platte oder im Bereich ihrer Unterfläche befindliche Heterogeneitäten, insbesondere Texturierungen gebildet, wobei die Heterogeneitäten in der Lage sind, die Bilder durch Phänomene eines Streuens oder Brechens der Lichtstrahlung zu verformen. Das einfache Einfärben in der Masse der Platte (insbesondere aufgrund des Vorliegens von Vanadium) kann kein Abdeckmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung darstellen.
Vorteilhafterweise sind die Abdeckmittel geeignet, wenigstens 50%, sogar 70% und gar 80%, 90% oder 95% der durch die innenliegenden Elemente eingenommenen Fläche zu verdecken. Im Fall der Induktionsheizmittel, sind die Abdeckmittel vorzugsweise geeignet, mit Ausnahme der lichtemittierenden Vorrichtungen nahezu alle innenliegenden Elemente zu verdecken. Im Fall der Strahlungsheizmittel sind die Abdeckmittel vorzugsweise geeignet, mit Ausnahme der lichtemittierenden Vorrichtungen und der Heizelemente nahezu alle innenliegenden Elemente zu verdecken.
Vorzugsweise besitzt die Platte eigentlich eine Lichtdurchlässigkeit von 2,5% oder 3% bis 25%, insbesondere von höchstens 10% und gar 8%, oder aber 7% oder 5%, sogar 4%. Eine Lichtdurchlässigkeit von 3 bis 4% ist besonders bevorzugt. Hohe Lichtdurchlässigkeiten erhöhen nämlich das Risiko, die innenliegenden Elemente der Kochvorrichtung zu erkennen. Insbesondere im Fall höchster Durchlässigkeiten, beispielsweise von wenigstens 5 oder 10%, ist die Platte vorteilhafterweise in ihrem Inneren oder auf ihrer Unterfläche mit Heterogeneitäten versehen, die in der Lage sind, die Bilder durch Phänomene eines Streuens oder Brechens der Lichtstrahlung zu verformen. Unter „Unterfläche” wird die den innenliegenden Elementen der Vorrichtung zugewandte Fläche der Platte verstanden. Es kann sich beispielsweise um Texturierungen handeln, die in der Fortsetzung des vorliegenden Textes eingehender beschrieben werden.
Vorzugsweise besitzt die Platte eigentlich eine optische Transmission von wenigstens 0,7%, 0,8%, insbesondere 0,9%, sogar 1% bei wenigstens einer Wellenlänge im Bereich von 420 bis 480 nm, vorzugsweise bei jeder Wellenlänge in diesem Bereich, oder im Bereich von 450 bis 480 nm. Es wurde in der Tat beobachtet, dass eine zu geringe Transmission in diesem Wellenlängenbereich das Sehen des blauen Lichts behinderte, wodurch der Steuerkreis der Leuchtdioden im Vergleich zu den üblicherweise im Fall roter Leuchtdioden verwendeten Steuerkreisen grundlegend verändert werden musste. Die Erfindung ermöglicht einfach, die Gestaltung des Kreises durch eine unwesentliche Anpassung der Spannung oder des Stroms zum Speisen der Dioden anzupassen.
Die Platte besitzt vorzugsweise eine Dicke von 2 bis 6 mm, insbesondere in der Größenordnung von 3 oder 4 mm. Zu geringe Dicken ermöglichen nicht, eine ausreichende mechanische Festigkeit zu erreichen, während hohe Dicken zu einer unnötigen Verteuerung der Platte durch die Verwendung von mehr Material führen.
Bei einer ersten Ausführungsform besteht die Platte aus Glas, insbesondere vom Typ Borosilikat, Aluminium-Borosilikat oder Kalk-Natron-Silikat, wobei die Platte eventuell gehärtet ist, insbesondere wenn das Glas vom Typ Kalk-Natron-Silikat ist. Diese Art der Platte kann in Verbindung mit Gasheizmitteln verwendet werden.
Erreicht werden die angestrebten Durchlässigkeiten durch Zugabe von Farbstoffen, die insbesondere aus den Eisen-, Chrom-, Nickel-, Kobalt-, Kupferoxiden oder aus den Elementen wie Schwefel oder Selen ausgewählt sind.
Bei einer bevorzugteren zweiten Ausführungsform besteht die Platte aus Glaskeramik, insbesondere vom Typ Lithium-Aluminosilikat. Diese Art der Glaskeramik ist nämlich in der Lage, dank eines sehr geringen, gar null betragenden Wärmeausdehnungskoeffizienten starken Thermoschocks standzuhalten.
Herkömmlicherweise erfolgt die Herstellung von Glaskeramik in mehreren Schritten: a) Schmelzen der verglasbaren Rohstoffe, die wenigstens einen Keimbildner enthalten; b) Formen und Abkühlen des Glases – welches als „Mutterglas” bezeichnet wird – auf eine niedrigere Temperatur als sein Umwandlungsbereich; c) Wärmebehandlung zur Keramisierung des Glases.
Diese Wärmebehandlung, die als „Keramisierung” bezeichnet wird, ermöglicht, innerhalb des Glases Kristalle mit β-Quarz- oder β-Spodumen-Struktur (entsprechend der Keramisierungstemperatur) wachsen zu lassen, die die Besonderheit aufweisen, negative Wärmeausdehnungskoeffizienten zu besitzen.
Das Vorliegen derartiger Kristalle und einer Restglasphase in der endgültigen Glaskeramik ermöglicht, einen insgesamt null betragenden oder sehr geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu erhalten (der Absolutwert des Ausdehnungskoeffizienten ist typischerweise kleiner als oder gleich 15·10^–7/°C, sogar 5·10^–7/°C). Die Größe der Kristalle mit β-Quarz-Struktur ist im Allgemeinen sehr gering, um nicht das sichtbare Licht zu streuen. Aus diesem Grund, weist die überwiegende, insbesondere einzige Kristallform vorzugsweise eine β-Quarz-Struktur auf.

Vorzugsweise umfasst die chemische Zusammensetzung der Platte die folgenden Bestandteile innerhalb der nachstehend definierten, in Gewichtsprozentsätzen ausgedrückten Grenzen:

SiO₂	52–75%
Al₂O₃	18–27%
Li₂O	2,5–5,5%
K₂O	0–3%
Na₂O	0–3%
ZnO	0–3,5%
MgO	0–3%
CaO	0–2,5%
BaO	0–3,5%
SrO	0–2%
TiO₂	1,2–5,5%
ZrO₂	0–3%
P₂O₅	0–8%.

Diese Glaskeramik kann bis zu 1 Gew.-% nicht wesentliche Bestandteile umfassen, die das Schmelzen des Mutterglases oder die nachträgliche Entglasung, die zu der Glaskeramik führt, nicht beeinträchtigen.

SiO₂	64–70%
Al₂O₃	18–21%
Li₂O	2,5–3,9%
K₂O	0–< 1,0%
Na₂O	0–< 1,0%
ZnO	1,2–2,8%
MgO	0,2–1,5%
CaO	0–1%
BaO	0–3%
SrO	0–1,4%
TiO₂	1,8–3,2%
ZrO₂	1,0–2,5%

Der Bariumoxidgehalt liegt vorzugsweise zwischen 1 und 3%, insbesondere zwischen 2 und 3%, um die Viskosität des Glases zu verringern. Aus dem gleichen Grund beträgt der Siliziumdioxidgehalt vorzugsweise weniger als oder gleich 68%, insbesondere 67%, ja sogar 66%. Die Erfinder konnten auch eine sehr starke Wirkung des Kalkgehaltes (CaO) auf die Verringerung der Viskosität nachweisen, selbst bei sehr geringen zugegebenen Gehalten. Aus diesem Grund beträgt der CaO-Gehalt wenigstens 0,2%, insbesondere 0,3% und sogar 0,4%.
Die besten Resultate werden mit Aluminiumoxidgehalten (Al₂O₃) von weniger als oder gleich 19,5%, insbesondere 19% erzielt.
Die Glaskeramik wird mit Hilfe von Vanadiumoxid eingefärbt. Vanadiumoxid wird den Rohstoffen des Mutterglases vor dem Schmelzen zugegeben, und es verleiht nach der Keramisierung einen sehr kräftigen orange-braunen Farbton, der mit einer Reduzierung des Vanadiums während des Keramisierungsprozesses verbunden ist. Dieser Farbstoff ermöglicht, die Glaskeramik zu färben und die angestrebte Lichtdurchlässigkeit zu erreichen, gleichzeitig absorbiert er die Infrarotstrahlung nur in geringem Maße. Der Gewichtsgehalt an Vanadiumoxid, ausgedrückt in der Form V₂O₅, variiert vorzugsweise von 0,01 bis 0,2%, insbesondere von 0,01 bis 0,1%, und sogar von 0,01 bis 0,06% oder von 0,01 bis 0,04%.
Vorteilhafterweise werden weitere Farboxide in Kombination mit Vanadiumoxid zugegeben. Es handelt sich insbesondere um Eisenoxid (Fe₂O₃), dessen Gewichtsgehalt vorzugsweise von 0,02 bis 0,2%, insbesondere zwischen 0,03 und 0,1% variiert und/oder um Kobaltoxid (CoO), dessen Gewichtsgehalt vorzugsweise von 0,01 bis 0,12%, insbesondere von 0,01 bis 0,07% variiert. Das Vorliegen von Kobaltoxid ermöglicht vorteilhafterweise, die Lichtdurchlässigkeit und die Transmission in den Blau oder Grün entsprechenden Wellenlängenbereichen unabhängig zu kontrollieren.
Wenn nur irgend möglich wird hingegen bevorzugt, Farbstoffe wie Chromoxid (Cr₂O₃) oder Nickeloxid (NiO) auszuschließen. Der Gewichtsgehalt beträgt vorzugsweise weniger als oder gleich 200 ppm, gar 100 ppm und selbst 10 oder aber 5 ppm.
Damit Vanadiumoxid seine Rolle als Farbstoff in Gänze wahrnehmen kann, wird bevorzugt, ein Mittel zuzugeben, das geeignet ist, das Vanadium während der Keramisierung zu reduzieren. Es kann sich insbesondere um Arsenoxid (As₂O₃), Antimonoxid (Sb₂O₃), Zinnoxid (SnO₂) oder um ein Metallsulfid handeln. Vorzugsweise sind jedoch Arsenoxid und Antimonoxid, bis auf unvermeidbare Spuren, aus Umweltgründen und weil sich herausgestellt hat, dass diese Oxide mit einem Formungsverfahren vom Typ Floating, bei dem schmelzflüssiges Glas auf ein geschmolzenes Zinnbad gegossen wird, nicht vereinbar sind, ausgeschlossen. Diese unterschiedlichen Mittel sind auch Läuterungsmittel, die ermöglichen, die Gaseinschlüsse aus dem Bad des schmelzflüssigen Glases zu entfernen.
Der Zinnoxidgehalt beträgt vorzugsweise weniger als oder gleich 0,5%, insbesondere liegt er zwischen 0,1 und 0,3%.
Das Metallsulfid ist vorzugsweise aus den Übergangsmetallsulfiden, beispielsweise Zinksulfid, den Alkalimetallsulfiden, zum Beispiel Kaliumsulfid, Natriumsulfid und Lithiumsulfid, den Erdalkalimetallsulfiden, beispielsweise Kalziumsulfid, Bariumsulfid, Magnesiumsulfid und Strontiumsulfid ausgewählt. Die bevorzugten Sulfide sind Zinksulfid, Lithiumsulfid, Bariumsulfid, Magnesiumsulfid und Strontiumsulfid. Zinksulfid hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da es nicht dazu beiträgt, das Glas oder die Glaskeramik einzufärben. Es wird auch bevorzugt, wenn die Glaskeramik Zinkoxid enthalten muss: in diesem Fall spielt Zinksulfid eine zweifache Rolle als Reduktions-/Läuterungsmittel und Zinkoxidquelle.
Das Sulfid kann auch in die verglasbaren Rohstoffe in Form einer Schlacke oder einer Glasfritte, die mit Sulfid angereichert ist, eingebracht werden, die den Vorteil aufweisen, das Aufschließen der Ungeschmolzenen zu beschleunigen, die chemische Homogenität des Glases und seine optische Qualität zu verbessern. Es ist jedoch wohl bekannt, dass Schlacken auch Eisen in erheblicher Menge enthalten, das die Durchlässigkeit der Infrarotstrahlung verringert. Unter diesem Gesichtspunkt ist es vorzuziehen, Glasfritten zu verwenden, deren chemische Zusammensetzung, insbesondere an Eisen, einwandfrei kontrolliert werden kann.
Vorzugsweise wird das Sulfid den verglasbaren Materialien in einer Menge von weniger als 2%, vorteilhafterweise weniger als 1% und besser noch zwischen 0,07 und 0,8% des Gesamtgewichts der verglasbaren Materialien zugegeben. Gehalte zwischen 0,3 und 0,7% werden bevorzugt.
Um seine läuternde Rolle in Gänze wahrzunehmen, ist das Sulfid, insbesondere Zinksulfid, vorzugsweise mit einem Reduktionsmittel, wie Koks assoziiert. Der eingebrachte Koksgehalt liegt vorzugsweise zwischen 800 und 2000 ppm, insbesondere zwischen 1200 und 1800 ppm (1 ppm = 0,0001 Masseprozent).
Das Sulfid kann auch mit einem Oxidationsmittel, vorzugsweise einem Sulfat assoziiert sein. Sulfate weisen den Vorteil auf, in dem Glas oder der Glaskeramik keine Farbspezies zu bilden. Das Sulfat kann insbesondere ein Natrium-, Lithium- oder aber Magnesiumsulfat sein. Die Gehalte an eingebrachtem Sulfat liegen vorzugsweise zwischen 0,2 und 1 Masseprozent, insbesondere zwischen 0,4 und 0,8%, ausgedrückt als SO₃.
Das Verfahren für den Erhalt der erfindungsgemäßen Platte umfasst einen Schritt zum Schmelzen und Läutern eines (Mutter)Glases, anschließend, im Fall einer Glaskeramikplatte, einen Keramisierungsschritt.
Das Schmelzen wird vorzugsweise in einem Glasschmelzofen mit Hilfe wenigstens eines Brenners vollzogen. Rohstoffe (Siliziumdioxid, Spodumen etc.) werden in den Ofen eingeleitet und erfahren unter der Wirkung der hohen Temperaturen verschiedene chemische Reaktionen, wie Dekarbonatisierungsreaktion, eigentliche Schmelzreaktion etc.
Der Schritt der Läuterung entspricht dem Entfernen der in der geschmolzenen Glasmasse enthaltenen Gaseinschlüsse. Durchgeführt wird die Läuterung im Allgemeinen bei einer Temperatur von wenigstens gleich der Schmelztemperatur, durch die Erzeugung von Blasen, welche die unerwünschten Einschlüsse zur Oberfläche der geschmolzenen Glasmasse mitnehmen werden. Das Schmelzen und die Läuterung des (Mutter)Glases werden vorzugsweise bei Temperaturen von unter oder gleich 1700°C, insbesondere 1650°C und selbst 1600°C durchgeführt.
Nach dem Läuterungsschritt wird das gewonnene (Mutter)Glas unter den für die Glaskeramik- oder Glasherstellung üblichen Bedingungen bearbeitet.
So kann das Glas in Form gebracht werden, beispielsweise in Form eines Bandes, unter den Bedingungen des Verfahrens, das dadurch wirkt, dass das schmelzflüssige Glas über ein geschmolzenes Zinnbad floatet, wobei das Band anschließend in Platten geschnitten wird, oder direkt in Form einer Platte durch Walzen, oder aber es kann zu der gewünschten Form geformt werden.
Gegebenenfalls wird das in Form gebrachte Glas dann einer Wärmebehandlung unterzogen, deren Ziel es ist, es in Glaskeramik umzuwandeln.
Während des Keramisierungsschrittes kann das Mutterglas insbesondere einem Keramisierungszyklus unterzogen werden, der die folgenden Schritte umfasst:

a) Erhöhen der Temperatur bis auf den Keimbildungsbereich, der im Allgemeinen in der Nähe des Umwandlungsbereichs gelegen ist, insbesondere mit 50 bis 80°C pro Minute,
b) Durchlaufen des Keimbildungsbereichs (650 bis 850°C) in 15 bis 60 Minuten,
c) Erhöhen der Temperatur bis auf die Temperatur T der Keramisierungsstufe zwischen 900 und 1000°C in 5 bis 30 Minuten,
d) Halten der Temperatur T der Keramisierungsstufe über einen Zeitraum t von 5 bis 25 Minuten,
e) schnelles Abkühlen bis auf Umgebungstemperatur.

Das Verfahren zur Herstellung der Platte umfasst im Allgemeinen einen Schneidevorgang, beispielsweise durch mechanisches Anreißen mit einem Schneidrädchen, Wasser- oder Laserstrahl, an den sich im Allgemeinen ein Vorgang zur Kantenbearbeitung (Schleifen, eventuell Fasen) anschließt.
Bei einer bevorzugten ersten Ausführungsform ist das Abdeckmittel eine Beschichtung, die auf und/oder unter der Platte abgeschieden wird, wobei die Beschichtung die Fähigkeit hat, die Lichtstrahlung zu absorbieren und/oder zu reflektieren und/oder zu streuen. Die Beschichtung wird vorzugsweise unter der Platte, das heißt auf der den innenliegenden Elementen der Vorrichtung gegenüberliegenden Fläche, die auch als „Unterfläche” bezeichnet wird, aufgebracht.
In dem Fall, in dem die Heizmittel Induktionsheizmittel sind, ist es vorzuziehen, die Beschichtung auf nahezu der gesamten Plattenfläche, mit Ausnahme der Bereiche, die den lichtemittierenden Vorrichtungen gegenüberliegen, anzuordnen. Im Fall der Strahlungsheizmittel ist es vorzuziehen, die Beschichtung auf nahezu der gesamten Plattenfläche, mit Ausnahme der Bereiche, die den lichtemittierenden Vorrichtungen und den Heizelementen gegenüberliegen, anzuordnen. So sind die Strahlungs- oder Halogenkochfelder im Betriebszustand stets sichtbar.
Die Beschichtung kann durchgehend oder unterbrochen sein, beispielsweise Muster oder ein Maschenwerk- oder Tüpfel- oder Sprenkel-Raster aufweisen. In einigen Fällen kann die Beschichtung in einigen Bereichen durchgehend und in anderen Bereichen unterbrochen sein. So ist es möglich, im Bereich der Heizelemente eine unterbrochene Beschichtung und anderswo eine durchgehende Beschichtung anzuordnen und gleichzeitig gegenüber den lichtemittierenden Vorrichtungen einen unbeschichteten Bereich auszusparen. Die Lichtdurchlässigkeit der mit ihrer Beschichtung versehenen Platte in den beschichteten Bereichen beträgt vorzugsweise höchstens 0,5% und sogar 0,2%. Die Beschichtung kann vollkommen opak sein.
Der Bereich gegenüber den lichtemittierenden Vorrichtungen kann ebenfalls mit einer Beschichtung versehen sein, unter der Bedingung, dass diese Beschichtung nicht opak ist.
Vorteilhafterweise umfasst die Platte auch ein Dekor an der Oberseite, im Allgemeinen aus Email, dessen Funktion verzierend ist und das nicht dazu bestimmt ist, die innenliegenden Elemente der Kochvorrichtung zu verdecken, sofern die mit diesem Email bedeckte Fläche sehr dünn ist. Das Dekor ermöglicht im Allgemeinen, die Heizbereiche (beispielsweise dadurch, dass sie in Kreisform dargestellt werden), die Steuerbereiche (insbesondere die sensitiven Tasten) zu erkennen, Informationen zu liefern, ein Logo darzustellen. Dieses Dekor ist von der erfindungsgemäßen Beschichtung, die ein tatsächliches Abdeckmittel darstellt, zu unterscheiden.
Bevorzugt kann die Beschichtung eine Schicht auf organischer Basis, wie eine Farb- oder Lackschicht, oder eine Schicht auf mineralischer Basis, wie ein Email, oder eine Metallschicht oder Schicht aus einem Oxid, Nitrid, Oxinitrid, Oxicarbid eines Metalls sein.
Die verwendbare Anstrichfarbe ist vorteilhafterweise derart gewählt, dass sie hohen Temperaturen standhält und eine zeitliche Stabilität im Bereich ihrer Farbe und ihrer Kohäsion mit der Platte aufweist, und dass sie die mechanischen Eigenschaften der Platte nicht beeinträchtigt.
Die verwendete Anstrichfarbe weist vorteilhafterweise eine Degradationstemperatur von über 350°C, insbesondere im Bereich zwischen 350°C und 700°C auf. Sie ist im Allgemeinen auf der Basis von Harz(en), gegebenenfalls (beispielsweise mit Pigment(en) oder Farbstoff(en)) beladen und eventuell verdünnt, um ihre Viskosität im Hinblick auf ihr Auftragen auf die Glaskeramik anzupassen, wobei das Verdünnungsmittel oder das Lösungsmittel (zum Beispiel Testbenzin, Toluol, Lösungsmittel vom Typ aromatische Kohlenwasserstoffe, wie das durch die Gesellschaft Exxon unter der Marke Solvesso 100^® auf den Markt gebrachte Lösungsmittel) gegebenenfalls während des nachträglichen Brennens der Farbe entfernt wird.
Beispielsweise kann die Anstrichfarbe eine Anstrichfarbe auf der Basis wenigstens eines Silikonharzes sein, insbesondere eines Silikonharzes, das durch Einbetten wenigstens eines Radikals, wie eines Alkyd- oder Phenyl- oder Methylradikals etc. modifiziert ist. Es können auch Pigmente als Farbstoffe zugegeben werden, wie Pigmente für Emails (die beispielsweise aus den Bestandteilen, welche Metalloxide, wie Chromoxide, Kupferoxide, Eisenoxide, Kobaltoxide, Nickeloxide enthalten, oder aus Kupferchromaten, Kobaltchromaten etc. ausgewählt sind), TiO₂ etc. Als Pigmente können auch Teilchen von einem Metall oder Metallen, wie Aluminium, Kupfer, Eisen etc., oder Legierungen auf der Basis wenigstens eines dieser Metalle verwendet werden. Die Pigmente können auch „Effekt”-Pigmente (Metalleffektpigmente, Interferenzpigmente, Perlglanzpigmente etc.) sein, vorteilhafterweise in Form von Aluminiumoxidplättchen (Al₂O₃), die mit Metalloxiden überzogen sind; genannt werden können beispielsweise die durch die Gesellschaft MERCK unter der Marke „Xirallic^®” auf den Markt gebrachten Pigmente, wie TiO₂/Al₂O₃-Pigmente oder –Interferenzpigmente (Xirallic^® T-50-10SW Crystal Silver oder Xirallic^® T-60-23SW Galaxy Blue oder Xirallic^® T-60-24SW Stellar Green), oder Fe₂O₃/Al₂O₃-Pigmente (Xirallic^® T-60-50SW Fireside Copper oder Xirallic^® F-60-51 Radiant Red). Weitere verwendbare Effekt-Pigmente sind beispielsweise Perlglanzpigmente auf der Basis von Glimmerpartikeln, die mit Oxiden oder Oxidkombinationen (beispielsweise aus TiO₂, Fe₂O₃, Cr₂O₃ etc. ausgewählt) überzogen sind, wie diejenigen, die durch die Gesellschaft MERCK unter der Marke IRIODIN^® auf den Markt gebracht werden, oder auf der Basis von Siliziumdioxidplättchen, die mit Oxiden oder Oxidkombinationen (wie den oben genannten) überzogen sind, wie diejenigen, die durch die Gesellschaft MERCK unter der Marke Colorstream^® auf den Markt gebracht werden. Es können auch Füllstoffe oder andere herkömmliche Färbungspigmente in die vorgenannten Effekt-Pigmente eingebettet werden.
In besonders bevorzugter Weise umfasst die verwendete Anstrichfarbe wenigstens ein (oder ist auf der Basis eines) hochtemperaturbeständigen (Co-)Polymer(s) (das insbesondere eine Degradationstemperatur von über 400°C aufweist), wobei diese Anstrichfarbe wenigstens einen mineralischen Füllstoff enthalten kann, um ihre Kohäsion oder ihre mechanische Verstärkung und/oder ihre Färbung sicherzustellen, oder auch nicht enthalten kann. Dieses (Co-)Polymer oder Harz kann insbesondere eines oder mehrere der folgenden Harze sein: Polyimid-, Polyamid-, Polyfluor-, Polysilsesquioxan- und/oder Polysiloxanharz.
Polysiloxanharze sind besonders bevorzugt: sie sind farblos und folglich geeignet, eingefärbt zu werden (zum Beispiel mit Füllstoffen oder Pigmenten, die ihnen die gewünschte Farbe verleihen); sie können im vernetzbaren Zustand (im Allgemeinen aufgrund des Vorliegens von SiOH- und/oder SiOMe-Gruppen in ihrer Formel, wobei diese Gruppen meist bis zu 1 bis 6 Masseprozent ihrer Gesamtmasse vorkommen) oder umgewandelt (vernetzt oder pyrolysiert) verwendet werden. Vorteilhafterweise weisen sie in ihrer Formel Phenyl-, Ethyl-, Propyl- und/oder Vinylmuster, in sehr vorteilhafter Weise Phenyl- und/oder Methylmuster auf. Sie sind vorzugsweise aus Polydimethylsiloxanen, Polydiphenylsiloxanen, Phenylmethylsiloxan-Polymeren und Dimethylsiloxan-Diphenylsiloxan-Copolymeren ausgewählt.
Bevorzugt verwendete vernetzbare Polysiloxanharze weisen im Allgemeinen eine gewichtsmittlere molare Masse (Mw) im Bereich zwischen 2000 und 300000 Dalton auf.
In nicht einschränkender Weise kann angegeben werden, dass Dow Corning^®-Harze 804, 805, 806, 808, 840, 249, 409 HS und 418 HS, Rhodorsil^®-Harze 6405 und 6406 von Rhodia, Triplus^®-Harze von General Electric Silicone und SILRES^®-Harze 604 von Wacker Chemie GmbH, die allein oder als Mischung verwendet werden, perfekt geeignet sind.
Die so gewählten Harze sind insbesondere geeignet, dem Induktionsheizen standzuhalten, und können auch (insbesondere die vorstehenden Polysiloxanharze) für andere Heizarten (mit Gasbrenner, sogar Strahlungs- oder Halogenheizen) geeignet sein.
Die Anstrichfarbe kann frei von mineralischen Füllstoffen sein, insbesondere wenn ihre Dicke gering bleibt. Jedoch werden solche mineralischen Füllstoffe im Allgemeinen verwendet, um beispielsweise die aufgebrachte Farbschicht mechanisch zu verstärken, um zur Kohäsion der Schicht, zu deren Haften auf der Platte beizutragen, um das Auftreten und das Ausbreiten von Rissen innerhalb dieser zu bekämpfen, etc. Zu derartigen Zwecken weist wenigstens ein Teil der mineralischen Füllstoffe vorzugsweise eine Lamellenstruktur auf. Die Füllstoffe können auch für die Färbung zum Einsatz kommen. Gegebenenfalls können mehrere Typen von ergänzenden Füllstoffen zum Einsatz kommen (zum Beispiel ungefärbte Füllstoffe für die mechanische Verstärkung und weitere Füllstoffe, wie Pigmente, für die Färbung). Die wirkungsvolle Menge mineralischer Füllstoffe entspricht im Allgemeinen einem Volumenanteil von 10 bis 60%, insbesondere von 15 bis 30% (Volumenanteile, die auf dem Gesamtvolumen der Füllstoffe und der Anstrichfarbe basieren).
Die Dicke jeder aufgebrachten Farbschicht kann zwischen 1 und 100 Mikron, insbesondere zwischen 5 und 50 Mikron betragen. Das Auftragen der Anstrichfarbe oder des Harzes kann durch jedwede geeignete Technik erfolgen, wie dem Bürsten-, Spachtelauftrag, Zerstäubungsbeschichten, elektrostatischen Beschichten, Tauchen, Vorhangbeschichten, Siebdruck-, Tintenstrahlbeschichten etc., und erfolgt vorzugsweise mittels Siebdruck (oder eventuell mittels Spachtelauftrag). Die Siebdrucktechnik ist dadurch besonders vorteilhaft, dass sie auf einfache Weise ermöglicht, gewisse Bereich der Platte auszusparen, insbesondere die Bereiche, die den lichtemittierenden Vorrichtungen gegenüber liegen werden, sogar die Bereiche, die den Strahlungsheizmitteln gegenüber liegen. Wenn andere Techniken zum Einsatz kommen, können die Aussparungen dadurch erreicht werden, dass geeignete Masken auf den Bereichen, die nicht überzogen werden sollen, angeordnet werden.
An das Auftragen kann sich eine Wärmebehandlung anschließen, die dazu bestimmt ist, je nach Fall, die Trocknung, die Vernetzung, die Pyrolyse etc. der aufgebrachten Schicht oder Schichten zu gewährleisten.
Vorzugsweise wird wenigstens eine Farbschicht gewählt, in der das Harz wenigstens zum Teil vernetzt und/oder teilweise oder in Gänze pyrolysiert worden ist und/oder nicht wärmebehandelt worden ist (das Harz kann eventuell dazu bestimmt sein, von den Stellen entfernt zu werden, an denen es nicht wärmebehandelt worden ist), wobei die Farbschicht teilweise oder in Gänze aus einem Gemisch a) aus mineralischen Füllstoffen und b) aus wenigstens einem vernetzbaren Polysiloxanharz, das (quasi) frei von Vorläufern) von kohlenstoffhaltigen/m Material(ien) ist, und/oder aus wenigstens einem vernetzten Polysiloxanharz, das (quasi) frei von kohlenstoffhaltigen/m Material(ien) oder von Vorläufern) von kohlenstoffhaltigen/m Material(ien) ist, und/oder aus einer porösen mineralischen Matrix auf Siliziumdioxidbasis (wobei das Harz beispielsweise pyrolysiert worden ist und folglich mineralisiert vorliegt), die (quasi) frei von kohlenstoffhaltigen/m Material(ien) ist, besteht, wobei die mineralischen Füllstoffe in dem Harz oder der Matrix verteilt sind.
Wie zuvor angegeben, kann die Beschichtung auch ein Email sein. Das Email ist aus einem Pulver, das eine Glasfritte und Pigmente (wobei diese Pigmente auch Teil der Fritte sein können) enthält, sowie aus einem Medium für das Auftragen auf das Substrat gebildet.
Die Glasfritte wird vorzugsweise aus einem verglasbaren Gemisch gewonnen, das im Allgemeinen Oxide enthält, die insbesondere aus den Silizium-, Zink-, Natrium, Bor-, Lithium-, Kalium-, Kalzium-, Aluminium-, Magnesium-, Barium-, Strontium-, Antimon-, Titan-, Zirkonium-, Bismutoxiden ausgewählt sind. Für den Fall von Glaskeramiken besonders geeignete Glasfritten sind in den Anmeldungen FR 2782318 oder WO 2009/092974 beschrieben.
Die Pigmente können aus den Verbindungen, die Metalloxide, wie Chrom-, Kupfer, Eisen-, Kobalt-, Nickeloxide etc. enthalten, ausgewählt sein oder können aus den Kupfer- oder Kobaltchromaten etc. ausgewählt sein, wobei der Anteil an Pigment(en) in der Fritte(n)/Pigment(e)-Einheit beispielsweise im Bereich zwischen 30 und 60 Gew.-% liegt.
Die Pigmente können auch „Effekt”-Pigmente (Metalleffektpigmente, Interferenzpigmente, Perlglanzpigmente etc.), wie die zuvor in Verbindung mit einer Anstrichfarbe erwähnten, sein. Der Anteil an Effekt-Pigmenten kann beispielsweise in der Größenordnung von 30 bis 60 Gew.-% bezogen auf die Basis (Glasfritte), in die sie eingebettet sind, liegen.
Die Schicht kann insbesondere durch Siebdruck aufgebracht werden (wobei die Basis und die Pigmente gegebenenfalls in einem geeigneten Medium suspendiert sind, das im Allgemeinen dazu bestimmt ist, in einem nachträglichen Brennschritt aufgezehrt zu werden, wobei dieses Medium insbesondere Lösungsmittel, Verdünnungsmittel, Öle, Harze etc. enthalten kann), wobei die Dicke der Schicht beispielsweise in der Größenordnung von 1 bis 6 μm liegt.
Die Siebdrucktechnik ist dadurch besonders vorteilhaft, dass sie auf einfache Weise ermöglicht, gewisse Bereich der Platte auszusparen, insbesondere die Bereiche, die den lichtemittierenden Vorrichtungen gegenüber liegen werden, sogar die Bereiche, die den Strahlungsheizmitteln gegenüber liegen.
Bei den Glaskeramikplatten wird das Abscheiden der Emailschicht vorzugsweise vor dem Keramisierungsschritt vollzogen, der dann dazu dient, das Email zu brennen.
Die oder jede Emailschicht, die für die Bildung der Beschichtung verwendet wird, ist vorzugsweise eine von (einer) möglichen weiteren Emailschicht(en) isolierte einfache Schicht mit einer im Allgemeinen 6 μm, vorzugsweise 3 μm nicht überschreitenden Dicke. Die Emailschicht wird im Allgemeinen durch Siebdruck abgeschieden.
Die Beschichtung kann zudem eine Metallschicht oder Schicht aus einem Oxid, Nitrid, Oxinitrid, Oxicarbid eines Metalls sein. Unter „Schicht” sollen auch Schichtenstapel verstanden werden. Diese Schicht kann absorbierend und/oder reflektierend sein.
Diese Schicht kann folglich beispielsweise wenigstens eine metallische oder im Wesentlichen metallische einfache Schicht sein (zum Beispiel eine dünne Schicht aus Ag, W, Ta, Mo, Ti, Al, Cr, Ni, Zn, Fe, oder aus einer Legierung auf der Basis von mehreren dieser Metalle oder eine dünne Schicht auf der Basis von rostfreien Stählen etc.), oder sie kann ein Stapel aus (Unter)Schichten sein, der eine oder mehrere Metallschichten, beispielsweise eine metallische (oder im Wesentlichen metallische) Schicht umfasst, die vorteilhafterweise durch wenigstens eine Schicht auf der Basis eines dielektrischen Materials geschützt (auf wenigstens einer Seite und vorzugsweise auf ihren beiden gegenüber liegenden Seiten beschichtet) ist, (beispielsweise wenigstens eine Silber- oder Aluminiumschicht, die mit wenigstens einer Schutzschicht aus Si₃N₄ – insbesondere einem Si₃N₄/Metall/Si₃N₄-Stapel – oder aus SiO₂ beschichtet ist).
Alternativ hierzu kann es sich um eine Einlagenbeschichtung auf der Basis eines dielektrischen Materials mit hohem Brechungsindex n, das heißt von über 1,8, vorzugsweise über 1,95, in besonders bevorzugter Weise über 2, beispielsweise eine einlagige Schicht aus TiO₂ oder aus Si₃N₄ oder aus SnO₂ etc. handeln.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Schicht von einem Stapel aus dünnen (Unter)Schichten auf der Basis eines (von) dielektrischen Materials (Materialien) abwechselnd mit hohen (vorzugsweise über 1,8, sogar 1,95, sogar 2, wie vorstehend erwähnt) und niedrigen (vorzugsweise unter 1,65) Brechungsindizes, insbesondere aus einem Materialien) vom Typ Metalloxid (oder Metallnitrid oder -oxinitrid), wie TiO₂, SiO₂ oder Mischoxid (Zinn-Zink, Zink-Titan, Silizium-Titan etc.) oder Legierung etc. gebildet sein, wobei die (Unter)Schicht, die gegebenenfalls als erste abgeschieden wird und sich folglich an der Innenseite der Platte befindet, vorteilhafterweise eine Schicht mit hohem Brechungsindex ist.
Als (Unter)Schichtmaterial mit hohem Brechungsindex kann beispielsweise TiO₂ oder eventuell SnO₂, Si₃N₄, Sn_yZn_yO_z, Ti_znO_z oder Si_xTi_yO_z, ZnO, ZrO₂, Nb₂O etc. genannt werden. Als (Unter)Schichtmaterial mit niedrigem Brechungsindex kann beispielsweise SiO₂ oder eventuell ein Siliziumoxinitrid und/oder -oxicarbid oder ein Silizium- und Aluminium-Mischoxid oder eine Fluorverbindung, beispielsweise vom Typ MgF₂ oder AlF₃, etc. genannt werden.
Der Stapel kann beispielsweise wenigstens drei (Unter)Schichten umfassen, wobei die dem Substrat am nächsten liegende Schicht eine Schicht mit hohem Brechungsindex ist, wobei die Zwischenschicht eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex ist, und wobei die Außenschicht eine Schicht mit hohem Brechungsindex ist (beispielsweise ein Stapel mit der folgenden Oxidschichtenwechselfolge: (Substrat)-TiO₂/SiO₂/TiO₂).
Die (geometrische) Dicke einer jeden abgeschiedenen Schicht auf der Basis einer dünnen (dünner) Schicht(en) liegt im Allgemeinen zwischen 15 und 1000 nm, insbesondere 20 und 1000 nm (wobei die Dicke des Substrats im Allgemeinen einige Millimeter, meist um die 4 mm beträgt), wobei die Dicke einer jeden der (Unter)Schichten (im Fall eines Stapels) zwischen 5 und 160 nm, im Allgemeinen zwischen 20 und 150 nm variieren kann (beispielsweise kann sie im Fall des TiO₂/SiO₂/TiO₂-Stapels, je nach gewünschtem Aussehen, beispielsweise eher silbern oder eher golden, in der Größenordnung von einigen zehn Nanometern, zum Beispiel in der Größenordnung von 60 bis 80 nm bei den TiO₂-Schichten und in der Größenordnung von 60 bis 80 oder 130 bis 150 nm bei der SiO₂-Schicht liegen).
Die Schicht auf der Basis einer dünnen (dünner) Schicht(en) kann, im Allgemeinen nach der Keramisierung, online oder als Fortsetzung (zum Beispiel nach dem Schneiden und/oder Bearbeiten der Platte) auf die Platte aufgebracht werden. Sie kann insbesondere durch Pyrolyse (Pulver, flüssig, gasförmig), durch Verdampfen oder durch Zerstäubung aufgebracht werden. Vorzugsweise wird sie durch Zerstäubung und/oder durch ein Vakuum- und/oder plasmaunterstütztes Beschichtungsverfahren abgeschieden; insbesondere wird die Art des Abscheidens einer Schicht (von Schichten) durch Kathodenzerstäubung (beispielsweise durch Magnetron-Kathodenzerstäubung), insbesondere magnetfeldunterstützt (und unter Gleich- oder Wechselstrom) verwendet, wobei die Oxide oder Nitride anhand eines geeigneten (geeigneter) Metall- oder Legierungs- oder Silizium- oder Keramiktarget(s) etc. abgeschieden werden, falls erforderlich unter oxidierenden oder nitrierenden Bedingungen (Mischungen gegebenenfalls aus Argon/Sauerstoff oder aus Argon/Stickstoff). Beispielsweise können die Oxidschichten durch reaktives Zerstäuben des betreffenden Metalls in Gegenwart von Sauerstoff und die Nitridschichten in Gegenwart von Stickstoff abgeschieden werden. Zur Bildung von SiO₂ oder von Si₃N₄ kann von einem Siliziumtarget ausgegangen werden, das leicht mit einem Metall, wie Aluminium dotiert wird, um es hinreichend leitend zu machen. Die erfindungsgemäß gewählte(n) (Unter)Schicht(en) kondensieren an dem Substrat besonders homogen, ohne dass es zu einem Trennen oder Aufblättern kommt.
Bei einer bevorzugten zweiten Ausführungsform ist das Abdeckmittel, das unter der Platte angeordnet ist und mit der Platte fest verbunden ist oder auch nicht, von einem Material gebildet, das die Fähigkeit besitzt, die Lichtstrahlung zu absorbieren und/oder zu streuen.
Beispielsweise kann es sich um ein (zum Beispiel schwarzfarbenes) absorbierendes Gewebe, um eine Kunststofffolie, um eine Folie oder ein Blech aus metallischem Material, die/das beispielsweise in einer dunklen Farbe gestrichen ist, handeln. Das Gewebe kann insbesondere auf Glasfaserbasis sein.
Diese Folien oder anderen Bleche können beispielsweise auf die Unterfläche der Glas- oder Glaskeramikplatte geklebt oder hieran mit anderen Mitteln befestigt sein oder in einem gewissen Abstand ungleich null von letzterer, jedoch oberhalb der innenliegenden Elemente, die verdeckt werden sollen, befestigt sein. In diesen Folien oder Blechen sind in den Bereichen, die nicht verdeckt werden sollen, insbesondere in den den lichtemittierenden Vorrichtungen gegenüber liegenden Bereichen, Aussparungen ausgebildet.
Das unter der Platte angeordnete absorbierende oder streuende Material kann, mit Ausnahme der lichtemittierenden Vorrichtungen und, insbesondere im Fall der Strahlungsheizmittel, der Heizelemente, alle innenliegenden Elemente verdecken.
Bei einer bevorzugten dritten Ausführungsform ist das Abdeckmittel durch innerhalb der Platte oder im Bereich ihrer Unterfläche gelegene Heterogeneitäten, insbesondere Texturierungen gebildet, wobei die Heterogeneitäten geeignet sind, die Bilder durch Phänomene eines Streuens oder einer Brechung der Lichtstrahlung zu verformen.
Diese Texturierungen können insbesondere während der Formung der Platte durch ein Walzen zwischen zwei im Allgemeinen metallischen oder aus Keramik bestehenden Rollen, von denen die eine mit Texturierungen versehen ist, erhalten werden. Es sind verschiedene Muster, die geeignet sind, das Licht zu brechen, möglich, nämlich Kugelabschnitte, Pyramiden etc. Die typischen Abmessungen dieser Muster liegen im Bereich zwischen 0,2 und 1 mm.
Falls erforderlich, so ist es möglich, diese Brechung in den den lichtemittierenden Vorrichtungen gegenüber liegenden Bereichen dadurch zu begrenzen oder aufzuheben, dass zwischen den Mustern der Texturierung ein Harz abgeschieden wird, dessen Brechungsindex nahe demjenigen der Platte liegt.
Die Heterogeneitäten können auch durch lichtstreuende Kristalle, die sich innerhalb der Glaskeramikplatte selbst befinden, gebildet sein. Es kann sich insbesondere um β-Quarz- oder β-Spodumen-Kristalle handeln, deren Größe in der Größenordnung von 300 bis 1000 nm liegt.
Die Glaskeramikplatte kann beispielsweise Kristalle unterschiedlicher Größen entsprechend den Bereichen enthalten, insbesondere lichtstreuende Kristalle, um ein Abdeckmittel in den Bereichen gegenüber den abzudeckenden innenliegenden Elementen zu bilden, sowie nicht lichtstreuende Kristalle in den Bereichen gegenüber den innenliegenden Elementen, die nicht verdeckt werden sollen. Ein solcher bereichsentsprechender Größenunterschied kann durch Differential-Keramisierung erreicht werden, indem während der Keramisierung an den Ad-hoc-Stellen der Platte Wärmeschilde oder Kühlvorrichtungen, welche die erfahrene Temperatur begrenzen, angeordnet werden. Sofern das Keramisierungsverfahren die optische Transmission der Platte beeinflusst, insbesondere aufgrund seines Einflusses auf den Reduktionsgrad des Vanadiumoxids, kann eine solche Differential-Keramisierung auch eingesetzt werden, um gewisse Bereiche der Platte selektiv dunkler zu machen.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine mit Hilfe von Vanadiumoxid eingefärbte Glas- oder Glaskeramikplatte für eine Kochvorrichtung, wobei die Platte eigentlich eine Lichtdurchlässigkeit von 2,5% bis 40% und eine optische Transmission von wenigstens 0,6% bei wenigstens einer Wellenlänge im Bereich von 420 bis 480 nm aufweist, wobei die Platte auf wenigstens einer ihrer Seiten mit einer Beschichtung überzogen ist, welche die Fähigkeit besitzt, die Lichtstrahlung zu absorbieren und/oder zu reflektieren und/oder zu streuen.
Diese Platte ist vorzugsweise derart, dass die Beschichtung eine Schicht auf organischer Basis, wie eine Farb- oder Lackschicht, oder eine Schicht auf mineralischer Basis, wie ein Email, oder eine Metallschicht oder Schicht aus einem Oxid, Nitrid, Oxinitrid, Oxicarbid eines Metalls ist. Die bevorzugten Beschichtungen sind die zuvor beschriebenen.
Die Erfindung wird anhand der folgenden, als nicht einschränkend zu verstehenden Beispiele besser verstanden.
In einem Ofen, der mit Hilfe von Sauerstoff-Naturgas-Brennern geheizt wird, werden unterschiedliche Muttergläser, welche die in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen aufweisen, geschmolzen. Die Schmelztemperatur liegt in der Größenordnung von 1650°C. Das durch Walzen in Plattenform gebrachte Mutterglas wird anschließend einer Keramisierungsbehandlung unterzogen, um eine Glaskeramik zu bilden, wobei diese Behandlung entsprechend Zyklen, welche die vorstehend beschriebenen Schritte a) bis e) umfassen, vollzogen wird. Unterrichtend sei gesagt, dass das Beispiel 5 nach einem Zyklus keramisiert worden ist, der ein Erhöhen auf 660°C in 20 Minuten, anschließend ein Erhöhen auf 820°C in 40 Minuten und auf 930°C in 20 Minuten, mit einem 15-minütigen Halten auf dieser Temperatur beinhaltet. Das Beispiel 6 ist nach einem schnelleren Zyklus keramisiert worden, nämlich 17 Minuten bis auf 660°C, 25 Minuten bis auf 820°C, 7 Minuten bis auf 920°C, mit einem 10-minütigen Halten auf dieser Temperatur.
Die Zusammensetzung C1 ist ein Vergleichsbeispiel.

Die Tabelle 1 gibt für jedes Beispiel, außer seiner chemischen Gewichtszusammensetzung, die Dicke der Platte (in mm), die optische Transmission der Platte bei einer Wellenlänge von 465 nm und die Lichtdurchlässigkeit in Sinne der Norm ISO 9050:2003 an. Die Transmission und Durchlässigkeit sind diejenigen der Platte bei der angegebenen Dicke.

	C1	1	2	3	4	5	6
SiO₂	64,7	65,6	65,5	65,5	65,5	69,9	67,2
Al₂O₂	20,5	20,5	20,3	20,3	20,3	19,6	20,2
Li₂O	3,8	3,7	3,8	3,8	3,8	3,5	3,7
TiO₂	3,0	3,0	2,9	2,9	2,9	2,3	2,9
ZrO₂	1,4	1,3	1,3	1,3	1,3	1,5	1,2
ZnO	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,7	1,5
MgO	0,4	0,3	0,4	0,4	0,4	0,95	0,4
CaO	0,4	0,4	0,5	0,5	0,5	-	-
BaO	2,5	2,5	2,6	2,6	2,6	-	2,5
Na₂O	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6		-
	0,3	0,2	0,2	0,2	0,2	-	-
MnO	0,03	0,02	-	-	-	-	-
SnO₂	0,25	0,3	0,29	0,29	0,29	0,22	0,29
Fe₂O₃	0,09	0,09	0,1	0,085	0,085	0,04	0,09
V₂O₅	0,025	0,03	0,03	0,03	0,025	0,06	0,03
CoO	-	0,015	-	-	-	-	-
Cr₂O₃	-	0,001				0,001	0,001

Dicke (nm)	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	3,0	3,0
T (465 nm)	0,4%	1,2%	0,7%	1,1%	1,6%	3,0	2,0%
TL	1,4%	3,2%	3,3%	4,5%	6,0%	15,7%	5,0%

Tabelle 1
Diese Glaskeramikplatten werden umgewandelt, um als Strahlungskochfelder bedeckende Kochplatten zu dienen.
Eine hochtemperaturbeständige matte schwarze Anstrichfarbe auf der Basis von Silikon- und Alkyd-Harzen, die durch die Gesellschaft Zolpan unter der Bezugsnummer 376913 auf den Markt gebracht wird, wird mittels Siebdruck auf die Unterfläche der Platte aufgebracht. Mit Ausnahme der Heizbereiche (gegenüber den Heizelementen) und Anzeigebereiche (gegenüber den Leuchtdioden) wird die gesamte Platte überzogen. Nach dem Brennen bei 200°C im Tunnelofen für etwa 3 Minuten ist die Farbschicht, die eine Dicke von etwa 20 Mikrometern aufweist, vollkommen opak und folglich geeignet, die innenliegenden Elemente der Kochvorrichtung zu verdecken.
Bei einer Platte, die für eine Induktionskochvorrichtung bestimmt ist, wäre die Platte (auf der Unterseite), mit Ausnahme der Bereiche gegenüber den Leuchtdioden, vorteilhafterweise vollständig mit Anstrichfarbe überzogen worden.
Die Kochvorrichtung wird durch die üblichen Mittel dadurch erhalten, dass die Platte, die mit ihrer (den innenliegenden Elementen gegenüberliegenden) Farbschicht überzogen ist, den verschiedenen, üblicherweise verwendeten Elementen, nämlich Strahlungskochfeldern, elektrischen Verkabelung, elektronischen Karten, die dazu bestimmt sind, die Steuer-, Kontroll- oder Anzeigemittel zu steuern, Wärmeisolierstoffen, Anzeigevorrichtungen, Mitteln zur mechanischen Befestigung, Wärmebegrenzern, zugeordnet wird, wobei das Ganze in einem Blechkasten angeordnet ist.
Die Anzeigevorrichtungen sind blaues Licht (Wellenlänge von 465 nm oder 428 nm) emittierende Leuchtdioden, in Form von 7-Segment-Anzeigeeinrichtungen. Es kann sich insbesondere um Anzeigeeinrichtungen handeln, die durch die Gesellschaft Forge Europa unter den Bezugsnummern FN1-0392B050JGW oder FN1-0392B010JGW auf den Markt gebracht werden. Die Speisespannung der Dioden variiert typischerweise von 3 bis 4 V.
Die blauen Leuchtdioden sind durch die erfindungsgemäßen Platten einwandfrei sichtbar. Dies ist hingegen bei Platten, die die Zusammensetzung und die optischen Eigenschaften der Platte C1 aufweisen, nicht der Fall. Die Anzeige ist kaum sichtbar, vor allem im Fall einer von außen kommenden starken Beleuchtung. Die zu geringe Helligkeit, die im Fall des Vergleichsbeispiels erreicht wird, würde einen dazu zwingen, die Intensität des Speisestroms der Dioden stark zu erhöhen oder den Versorgungskreis zu verändern.
Die Leuchtdichte von im Blauen emittierenden Anzeigeeinrichtungen, durch die Platten der Beispiele 1 und C1 betrachtet, ist ebenfalls bewertet worden.
Die Messungen wurden mit Hilfe eines Leuchtdichtemessers, der in einem Abstand von 50 cm oberhalb einer Plattform mit 4 blauen 7-Segment-Anzeigeeinrichtungen angeordnet ist, durchgeführt. Das Gerät besitzt ein Sichtfeld, das ermöglicht, gleichzeitig alle Anzeigeeinrichtungen der Plattform optisch anzuzeigen. Die Messung der Leuchtdichte beruht darauf, ein Bild mit dem Leuchtdichtemesser aufzunehmen, anschließend das erfasste Signal digital zu verarbeiten, um den Mittelwert der in Richtung des Gerätes gesandten Leuchtdichte zu extrahieren. Die Messung beginnt durch eine Einstellung des Bildes auf der Oberfläche der eingeschalteten Anzeigeeinrichtungen. Anschließend wird die nur von den Anzeigeeinrichtungen kommende Leuchtdichte gespeichert, bevor nacheinander auf ihrer Oberfläche die zu untersuchenden Plattenmuster angeordnet werden. Während der Messung liegen die Platten direkt auf den 4 Anzeigeeinrichtungen auf.
Die gemessene Leuchtdichte durch die Vergleichsplatte C1 hindurch beträgt lediglich 1,50 Cd/m². Durch die Platte 1 hindurch steigt die Leuchtdichte hingegen auf 3,11 Cd/m².
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2010/040443 [0006]
EP 1465460 A [0008]
FR 2782318 [0069]
WO 2009/092974 [0069]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm ISO 9050:2003 [0010]
Norm ISO 9050:2003 [0098]

Claims

Kochvorrichtung, umfassend innenliegende Elemente, darunter wenigstens ein Heizmittel, Steuer- und/oder Kontrollmittel sowie wenigstens eine lichtemittierende Vorrichtung, wobei die innenliegenden Elemente durch wenigstens eine mit Hilfe von Vanadiumoxid eingefärbte Glas- oder Glaskeramikplatte abgedeckt sind, wobei wenigstens eine lichtemittierende Vorrichtung durch die Platte hindurch gesehen nicht rotfarben ist, wobei die Platte eigentlich eine Lichtdurchlässigkeit von 2,3% bis 40% und eine optische Transmission von wenigstens 0,6% bei wenigstens einer Wellenlänge im Bereich von 420 bis 480 nm aufweist, wobei die Kochvorrichtung derart ist, dass oberhalb, unterhalb oder innerhalb der Platte wenigstens ein Abdeckmittel angeordnet wird, das dazu bestimmt ist, wenigstens einen Teil der innenliegenden Elemente zu verdecken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche derart ist, dass wenigstens ein Heizmittel aus den Induktionsheizmitteln und den Strahlungsheizmitteln ausgewählt ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche derart ist, dass wenn die Heizmittel Induktionsheizmittel sind, die Abdeckmittel geeignet sind, mit Ausnahme der lichtemittierenden Vorrichtungen nahezu alle innenliegenden Elemente zu verdecken, oder derart, dass wenn die Heizmittel Strahlungsheizmittel sind, die Abdeckmittel geeignet sind, mit Ausnahme der lichtemittierenden Vorrichtungen und der Heizelemente nahezu alle innenliegenden Elemente zu verdecken.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche derart ist, dass die Platte eigentlich eine Lichtdurchlässigkeit von 3% bis 25%, insbesondere von höchstens 10% und gar 5% aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche derart ist, dass die Platte eigentlich eine optische Transmission von wenigstens 0,8%, sogar 1% bei wenigstens einer Wellenlänge im Bereich von 420 bis 480 nm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche derart ist, dass die Platte eine Dicke von 2 bis 6 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche derart ist, dass die Platte aus Glas vom Typ Borosilikat, Aluminium-Borosilikat oder Kalk-Natron-Silikat ist, wobei die Platte eventuell gehärtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welche derart ist, dass die Platte aus Glaskeramik besteht.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, welche derart ist, dass die Glaskeramikplatte vom Typ Lithium-Aluminosilikat ist, deren chemische Zusammensetzung die folgenden Bestandteile innerhalb der nachstehend definierten, in Gewichtsprozentsätzen ausgedrückten Grenzen umfasst: SiO₂ 52–75% Al₂O₃ 18–27% Li₂O 2,5–5,5% K₂O 0–3% Na₂O 0–3% ZnO 0–3,5% MgO 0–3% CaO 0–2,5% BaO 0–3,5% SrO 0–2% TiO₂ 1,2–5,5% ZrO₂ 0–3% P₂O₅ 0–8%
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, welche derart ist, dass die Glaskeramik mit Hilfe von Vanadiumoxid eingefärbt ist, wobei der Gewichtsgehalt an Vanadiumoxid, ausgedrückt in der Form V₂O₅, von 0,01 bis 0,2%, insbesondere von 0,01 bis 0,1% variiert.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche derart ist, dass das Abdeckmittel eine Beschichtung ist, die auf und/oder unter der Platte abgeschieden ist, wobei die Beschichtung die Fähigkeit besitzt, die Lichtstrahlung zu absorbieren und/oder zu reflektieren und/oder zu streuen.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, welche derart ist, dass die Beschichtung eine Schicht auf organischer Basis, wie eine Farb- oder Lackschicht, oder eine Schicht auf mineralischer Basis, wie ein Email, oder eine Metallschicht oder Schicht aus einem Oxid, Nitrid, Oxinitrid, Oxicarbid eines Metalls ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche derart ist, dass das Abdeckmittel, das unter der Platte angeordnet und mit der Platte fest verbunden ist oder auch nicht, aus einem Material besteht, das die Fähigkeit besitzt, die Lichtstrahlung zu absorbieren und/oder zu streuen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche derart ist, dass das Abdeckmittel durch innerhalb der Platte oder im Bereich ihrer Unterfläche gelegene Heterogeneitäten, insbesondere Texturierungen gebildet ist, wobei die Heterogeneitäten geeignet sind, die Bilder durch Phänomene eines Streuens oder einer Brechung der Lichtstrahlung zu verformen.
Glas- oder Glaskeramikplatte, die mit Hilfe von Vanadiumoxid eingefärbt ist, für eine Kochvorrichtung, wobei die Platte eigentlich eine Lichtdurchlässigkeit von 2,5% bis 40% und eine optische Transmission von wenigstens 0,6% bei wenigstens einer Wellenlänge im Bereich von 420 bis 480 nm aufweist, wobei die Platte auf wenigstens einer ihrer Seiten mit einer Beschichtung überzogen ist, welche die Fähigkeit besitzt, die Lichtstrahlung zu absorbieren und/oder zu reflektieren und/oder zu streuen.
Platte nach dem vorstehenden Anspruch, die derart ist, dass die Beschichtung eine Schicht auf organischer Basis, wie eine Farb- oder Lackschicht, oder eine Schicht auf mineralischer Basis, wie ein Email, oder eine Metallschicht oder Schicht aus einem Oxid, Nitrid, Oxinitrid, Oxicarbid eines Metalls ist.