EP2745055A1 - Hausgerätevorrichtung mit einem überspannungsschutz - Google Patents

Hausgerätevorrichtung mit einem überspannungsschutz

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Publication number
EP2745055A1
EP2745055A1 EP12746353.7A EP12746353A EP2745055A1 EP 2745055 A1 EP2745055 A1 EP 2745055A1 EP 12746353 A EP12746353 A EP 12746353A EP 2745055 A1 EP2745055 A1 EP 2745055A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
appliance device
sections
layer
insulating region
domestic appliance
Prior art date
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Granted
Application number
EP12746353.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2745055B1 (de
Inventor
Jorge Alaman Aguilar
Miguel Angel BUÑUEL MAGDALENA
Diego Cuartielles Ruiz
Francisco Javier Ester Sola
Pilar Perez Cabeza
Fernando Planas Layunta
Rosario Romeo Velilla
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2745055A1 publication Critical patent/EP2745055A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2745055B1 publication Critical patent/EP2745055B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/10—Tops, e.g. hot plates; Rings
    • F24C15/102—Tops, e.g. hot plates; Rings electrically heated
    • F24C15/104—Arrangements of connectors, grounding, supply wires

Definitions

  • the invention relates to a home appliance device according to the preamble of claim 1.
  • a domestic appliance device designed as a hob plate with a basic body made of a glass ceramic and a metallic coating on an underside of the basic body is known.
  • the coating has two sections which are electrically insulated from one another by an insulating region, one of the sections representing a sensor surface of a capacitive proximity sensor.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic home appliance device with increased operating safety.
  • the invention relates to a household appliance device having a main body and at least one layer, which is arranged on at least one side portion of the base body and which has at least two sections and an insulating region which electrically isolates the sections against each other. It is proposed that the isolation region is intended to provide overvoltage protection of at least 1500V.
  • the insulating region is preferably provided to provide an overvoltage protection of at least 1600 V, in particular of at least 1700 V and particularly advantageously of at least 1750 V.
  • the term "provided” should be understood here and below to mean in particular specially designed and / or equipped. tion in particular as a home appliance plate.
  • a “base plate” is to be understood here as meaning, in particular, a spatial element which, when viewed in a plane in a plane perpendicular to the plane, has a non-circular cross-sectional area and perpendicular to the plane has an in particular at least substantially constant material thickness which is less than 50%, preferably less than 25% and particularly preferably less than 10%, of an extension of the spatial element parallel to the plane, in particular a smallest extension of the element parallel to the plane is to be understood as a "layer” is adapted to a shape of a surface of the base body, in particular the base plate, and in particular has a maximum thickness which is smaller than a minimum extension of the base body, in particular a minimum thickness of the base plate.
  • the maximum thickness of the layer is particularly advantageously between 20 nm and 100 nm.
  • the layer is a metallic layer, in particular a metallic coating, which particularly advantageously comprises stainless steel.
  • a "metallic” component is to be understood as meaning, in particular, a component which has at least one metallic property, the quantity of "metallic properties” in particular comprising an electrical conductivity of at least 10 5 S / m at 27 ° C., a thermal conductivity of at least 10 W / m / K at 27 ° C and mirror gloss.
  • a “side part region” of the main body is to be understood as meaning, in particular, an area of a surface of the main body, Preferably the side partial area extends over an entire, in an assembled state, one
  • the layer is applied to the side part region, preferably directly, in particular that the layer is attached to the side part region of the main body a coating method, in particular by a screen printing method, preferably by a chemical or physical applied by chemical vapor deposition and particularly advantageous by cathode sputtering on the side panel.
  • a “sputtering” is to be understood in particular a coating method in which atoms and / or molecules from a solid target by bombardment with high-energy ions, preferably noble gas ions are dissolved out, go into the gas phase and are deposited on the workpiece to be coated.
  • an "insulating region” is to be understood here and below as meaning a spatial region whose material differs from a material of the sections. ⁇ br/> ⁇ br/>
  • the material of the insulating region has different optical and / or electrical properties than the material of the sections
  • a chemical reaction in particular an oxidation or a decomposition, may result from the material of the parts, but the material of the insulating region is preferably formed by an ambient atmosphere and / or by a further material, in particular a material of a protective layer.
  • Protective layer should be understood in particular a spatial element which is adapted to a shape of a surface remote from the base plate surface of the layer and protects the layer against chemical and / or thermal and / or mechanical effects.
  • the protective layer has a higher chemical resistance in a given environment and / or a higher temperature resistance and / or a higher mechanical strength, in particular a higher hardness.
  • the insulating region electrically "insulates" the sections, it should be understood that the insulating zone at 20 ° C at any point has at least a resistivity of at least 10 10 ⁇ m, more preferably at least 10 11 ⁇ m, and preferably at least 10 ⁇ m having 12 Qm.
  • surge protection should be understood in particular a protection against electrical voltages that are above a given voltage threshold.
  • a potential difference corresponding to the voltage limit value or smaller maintained between the two sections of the layer so that in the potential difference between the two sections preferably a discharge, in particular a spark, is excluded from one of the two sections to the other section.
  • an advantageously higher operating safety can be ensured, since an overvoltage protection required for household appliances in DIN EN 60335-1: 2006 can be maintained, in particular if one of the sections can be detected by an operator in an operating state and / / or by electrically conductive components, in particular metallic
  • the household appliance is electrically connected to the operator. Furthermore, an electromagnetic compatibility can be improved, in particular if one of the sections is arranged in an assembled state above an induction heating element of an induction hob.
  • At least one of the sections is a sensor element for a proximity sensor.
  • a proximity sensor is to be understood as meaning, in particular, a sensor which, in at least one operating state, registers an approach of an object, in particular a finger of an operator, to the sensor element to register an approach of the object, in particular of the finger, by a change in an electric field whose electric field lines emanate, in particular, from the sensor element or end at the sensor element.
  • the sensor element thus preferably represents an electrode for the capacitive proximity sensor
  • a visually appealing integration of an operating element into the domestic appliance device can be achieved, in particular if the layer is at least partially metallic.
  • the insulating region is produced by laser processing.
  • the irradiation of the laser light leads to a physical change, in particular to an evaporation, and / or to a chemical change, in particular to an oxidation or decomposition.
  • production of the insulating region comprises laser machining, at least as an essential step. In this way, an advantageously precise, reproducible and rapid production of the insulating region can be made possible, in particular even with a complex geometry of the insulating region or with a plurality of insulating regions which are arranged in a complex pattern.
  • the insulating region is produced by laser ablation.
  • laser ablation is to be understood as meaning, in particular, laser processing in which a material irradiated by laser light is ablated, in particular vaporized at least as an essential step comprises laser ablation.
  • a minimum distance between the two sections is at least 1.5 mm, advantageously sufficient overvoltage protection can be achieved.
  • the minimum distance between the two sections is more than 2 mm, whereby the overvoltage protection can be further increased.
  • the minimum distance between the two sections is at most 10 mm.
  • the minimum distance between the two sections at most 4 mm, in particular a maximum of 3 mm and more preferably at most 2.5 mm.
  • Household appliance device comprises at least one protective layer, which is arranged in at least one subregion on a side remote from the base body side of the layer.
  • the protective layer is preferably electrically insulating and, in particular at 20 ° C., has a specific electrical resistance of at least 10 10 ⁇ m, in particular at least 10 11 ⁇ m and preferably 10 12 ⁇ m, at each point.
  • the protective layer is particularly advantageously applied by a coating method, in particular by a screen printing method. As a result, an advantageous protection of the layer can be provided. Furthermore, in particular in an environment with increased relative humidity, overvoltage protection can advantageously be increased.
  • FIG. 1 a shows a cooking appliance designed as a domestic appliance with a domestic appliance device in a plan view
  • FIG. 1 b shows the domestic appliance with the household appliance device with an insulating region produced by a laser ablation in a not to scale sectional view along a line Ib-Ib in Fig. 1 a
  • Fig. 2 shows another domestic appliance with a household appliance device with an insulating region produced by laser-induced oxidation in a not true to scale sectional view
  • Fig. 3 shows another household appliance with a household appliance device with an insulating protective layer in a not to scale sectional view.
  • FIG. 1a shows a domestic appliance designed as a hob 34a with a domestic appliance device designed as a hob plate 36a.
  • the cooktop panel 36a includes a base body 10a formed as a base plate 38a.
  • the main body 10a consists of a glass ceramic.
  • the main body 10a is at least partially transparent.
  • markings 42a are applied in a known manner on a top surface 40a in a known manner.
  • the markings 42a may be applied by a screen printing method. Markings 42a indicate heating zones 44a.
  • the hob plate 36 a is arranged horizontally in an operative state of the hob 34 a and provided for setting up cooking utensils on the top 40 a and the heating zones 44 a.
  • heating elements are arranged, which are provided for heating the cooking utensil erected on the corresponding heating zones 44a.
  • the heating elements can be any heating elements that appear appropriate to a person skilled in the art, but preferably induction heating elements for inductive heating of the cooking utensils.
  • Marking surfaces 42a further indicate contact surfaces 46a of an operator interface 48a of the household appliance.
  • the operator interface 48a further comprises a display unit 50a. By means of the user interface 48a, an operator can set a desired heating power and, if desired, a desired cooking program for each of the heating zones 44a.
  • An outer edge of the hob plate 36a is surrounded on all sides by a metallic holding frame 52a.
  • the holding frame 52a carries in a mounted state, all components of the household appliance. Further, the holding frame 52a is intended to be embedded in a causalabdeckplatte. As shown in Fig. 1b, the support frame 52a includes a circumferential flange 54a for supporting the hob 34a on the kitchen cover plate.
  • FIG. 1 b shows a sectional representation, not true to scale, of the domestic appliance along a line Ib-Ib in FIG. 1 a.
  • the main body 10a is coated on a side facing away from the top 40a, forming a side portion 14a bottom with a metallic layer 12a.
  • a layer thickness of the layer 12a is approximately 30 nm. With such a layer thickness, the display unit 50a can be seen in an operating state through the layer 12a.
  • the layer 12a is subdivided into a plurality of sections 16a, 18a, two of which are visible in FIG. 1b.
  • the two sections 16a, 18a are electrically insulated from each other by an insulating region 20a.
  • the insulating region 20a is formed in the present example by a recess in the layer 12a.
  • the section 18a is a sensor element 22a associated with one of the contact surfaces 46a for a proximity sensor 24a of the domestic appliance.
  • the portion 16a is an environment of the sensor element 22a.
  • the portion 16a contacts the metallic support frame 52a in an edge portion of the base plate 38a, and thus is at approximately the same electric potential as the support frame 52a.
  • the insulating region 20a provides overvoltage protection of 1750 V.
  • Another overvoltage protection of 1250 V is provided by the proximity sensor 24a. This results in a total overvoltage protection of 3000 V between a phase of a power supply of the domestic appliance and a touchable, electrically conductive component of the household appliance, in this case the holding frame 52 a of the hob 34 a.
  • a minimum distance 26a between the two sections 16a, 18a is approximately 1.5 mm.
  • the procedure is as follows.
  • the silk Partial area 14a of the main body 10a completely coated with the metallic layer 12a by means of a cathode sputtering.
  • the insulating region 20a is formed by laser processing, namely laser ablation with laser light. Since high power densities of the laser light are required for the laser processing, in particular pulsed lasers are suitable, preferably Nd: YAG laser or Nd: YV0 4 laser.
  • pulsed lasers are suitable, preferably Nd: YAG laser or Nd: YV0 4 laser.
  • FIG. 2 and 3 two further embodiments of the invention are shown.
  • the following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, reference being made to the description of the other exemplary embodiments, in particular FIGS. 1 a and 1 b, with regard to components, features and functions remaining the same.
  • FIGS. 1 a and 1 b To distinguish the embodiments of the letter a in the reference numerals of the embodiment in Fig. 1 a and 1 b by the letters b and c in the reference numerals of the embodiments in FIGS. 2 and 3 replaced.
  • identically named components in particular with regard to components with the same reference numerals, reference may in principle also be made to the figures and / or the descriptions of the other exemplary embodiments, in particular FIGS. 1 a and 1 b.
  • FIG. 2 shows a sectional representation, not to scale, of a further domestic appliance with an alternative domestic appliance device.
  • the home appliance device is similar to that of the previous embodiment.
  • An insulating region 20b which sections 16b, 18b of a metallic layer 12b against each other elec- Risch insulated, is instead formed by a recess by an electrically insulating solid state material, which differs from a solid state material of the sections 16b, 18b.
  • a laser-induced reaction instead of a laser ablation takes place during laser processing, by means of which the solid-state material in the insulating region 20b is chemically altered. In the present case, the reaction forms dielectric metal oxide.
  • FIG. 3 shows a sectional representation, not to scale, of a further domestic appliance with a further alternative domestic appliance device.
  • the domestic appliance device essentially corresponds to the domestic appliance device from FIGS. 1 a and 1 b. It merely additionally has a dielectric protective layer 28c, which is arranged in at least one partial area 30c on a side 32c of a metallic layer 12c facing away from a main body 10c. A portion 18c of the layer 12c, which forms a sensor element 22c for a proximity sensor 24c, is kept free of the protective layer 28c in order not to adversely affect the secure operation of the proximity sensor 24c.
  • the protective layer 28c provides protection for the metallic layer 12c and may additionally increase overvoltage protection, particularly in an environment of increased relative humidity, since condensation of moisture on a portion 16c of the layer 12c adjacent to the section 18c may be avoided.

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Description

HAUSGERÄTEVORRICHTUNG MIT EINEM ÜBERSPANNUNGSSCHUTZ
Die Erfindung gehr aus von einer Hausgerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Aus dem Stand der Technik ist eine als Kochfeldplatte ausgebildete Hausgerätevorrichtung mit einem Grundkörper aus einer Glaskeramik und einer metallischen Beschichtung auf einer Unterseite des Grundkörpers bekannt. Die Beschichtung weist zwei, durch einen Isolierbereich elektrisch gegeneinander isolierte Teilstücke auf, wobei eines der Teilstücke eine Sensorfläche eines kapazitiven Näherungssensors darstellt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Hausgerätevorrichtung mit einer erhöhten Bediensicherheit bereitzustellen. Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätevorrichtung mit einem Grundkörper und wenigstens einer Schicht, die an zumindest einem Seitenteilbereich des Grundkörpers angeordnet ist und die wenigstens zwei Teilstücke und einen Isolierbereich aufweist, welcher die Teilstücke elektrisch gegeneinander isoliert. Es wird vorgeschlagen, dass der Isolierbereich dazu vorgesehen ist, einen Überspannungsschutz von zumindest 1500 V bereitzustellen. Vorzugsweise ist der Isolierbereich dazu vorgesehen, einen Überspannungsschutz von wenigstens 1600 V, insbesondere von mindestens 1700 V und besonders vorteilhaft von zumindest 1750 V bereitzustellen. Unter„vorgesehen" soll hier und im Folgenden insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Vorzugsweise ist der Grundkörper als eine Grundplatte, welche vorzugsweise zumindest teilweise aus einer Glaskeramik gebildet ist, und die Hausgerätevorrich- tung insbesondere als eine Hausgeräteplatte ausgebildet. Unter einer„Grundplatte" soll hierbei insbesondere ein räumliches Element verstanden werden, welches, in einer Abwicklung in einer Ebene betrachtet, in einem Querschnitt senkrecht zur Ebene eine unrunde Querschnittsfläche aufweist und senkrecht zur Ebene eine insbesondere zumindest im Wesentlichen gleichbleibende Materialstärke aufweist, die weniger als 50 %, vorzugsweise weniger als 25 % und besonders bevorzugt weniger als 10 % einer Erstreckung des räumlichen Elements parallel zur Ebene, insbesondere einer kleinsten Erstreckung des Elements parallel zur Ebene, beträgt. Unter einer„Schicht" soll insbesondere ein räumliches Element verstanden werden, das an eine Form einer Oberfläche des Grundkörpers, insbesondere der Grundplatte, angepasst ist und insbesondere eine maximale Dicke aufweist, welche kleiner ist als eine minimale Erstreckung des Grundkörpers, insbesondere eine minimale Dicke der Grundplatte. Die maximale Dicke der Schicht liegt besonders vorteilhaft zwischen 20 nm und 100 nm. Vorzugsweise ist die Schicht eine metallische Schicht, insbesondere eine metallische Beschichtung, die besonders vorteilhaft Edelstahl aufweist. Unter einem „metallischen" Bauelement soll insbesondere ein Bauelement verstanden werden, welches zumindest eine metallische Eigenschaft aufweist. Die Menge der „metallischen Eigenschaften" umfasst hierbei insbesondere eine elektrische Leitfähigkeit von zumindest 105 S/m bei 27°C, eine Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 10 W/m/K bei 27°C und Spiegelglanz.
Unter einem„Seitenteilbereich" des Grundkörpers soll insbesondere ein Bereich einer Oberfläche des Grundkörpers verstanden werden. Vorzugsweise erstreckt sich der Seitenteilbereich über eine gesamte, in einem montierten Zustand einem
Innenraum eines Hausgeräts zugewandte Unterseite des Grundkörpers, insbesondere der Grundplatte. Darunter, dass die Schicht„an dem Seitenteilbereich des Grundkörpers angeordnet ist", soll insbesondere verstanden werden, dass die Schicht an dem Seitenteilbereich anliegt, vorzugsweise unmittelbar. Beson- ders vorteilhaft ist die Schicht an dem Seitenteilbereich des Grundkörpers befestigt. Vorzugsweise ist die Schicht durch ein Beschichtungsverfahren, insbesondere durch ein Siebdruckverfahren, vorzugsweise durch eine chemische oder phy- sikalische Gasphasenabscheidung und besonders vorteilhaft durch eine Kathodenzerstäubung auf den Seitenteilbereich aufgebracht. Unter einer„Kathodenzerstäubung" soll insbesondere ein Beschichtungsverfahren verstanden werden, bei dem Atome und/oder Moleküle aus einem Festkörpertarget durch Beschuss mit energiereichen Ionen, vorzugsweise Edelgasionen, herausgelöst werden, in die Gasphase übergehen und auf dem zu beschichtenden Werkstück angelagert werden.
Unter einem„Isolierbereich" soll hier und im Folgenden ein räumlicher Bereich verstanden werden, dessen Material von einem Material der Teilstücke verschieden ist. Insbesondere weist das Material des Isolierbereichs unterschiedliche optische und/oder elektrische Eigenschaften auf als das Material der Teilstücke. Das Material des Isolierbereichs kann insbesondere durch eine chemische Reaktion, insbesondere eine Oxidation oder eine Zersetzung, aus dem Material der Teilstücke hervorgehen. Vorzugsweise ist das Material des Isolierbereichs jedoch durch eine Umgebungsatmosphäre und/oder durch ein weiteres Material, insbesondere ein Material einer Schutzschicht, gebildet. Unter einer„Schutzschicht" soll dabei insbesondere ein räumliches Element verstanden werden, das an eine Form einer von der Grundplatte abgewandten Oberfläche der Schicht angepasst ist und die Schicht vor chemischen und/oder thermischen und/oder mechanischen Einwirkungen schützt. Vorzugsweise verfügt die Schutzschicht über eine höhere chemische Beständigkeit in einem gegebenen Umfeld und/oder über eine höhere Temperaturbeständigkeit und/oder über eine höhere mechanische Belastbarkeit, insbesondere eine höhere Härte. Darunter, dass der Isolierbereich die Teilstücke„elektrisch gegeneinander isoliert", soll insbesondere verstanden werden, dass der Isolierbereich bei 20°C an jedem Punkt wenigstens einen spezifischen elektrischen Widerstand von zumindest 1010 Qm, insbesondere von wenigstens 1011 Dm und vorzugsweise von mindestens 1012 Qm aufweist. Unter einem „Überspannungsschutz" soll insbesondere ein Schutz gegen elektrische Spannungen verstanden werden, welche oberhalb eines gegebenen Spannungsgrenzwerts liegen. Insbesondere wird durch den Überspannungsschutz eine dem Spannungsgrenzwert entsprechende oder kleinere Potentialdifferenz zwischen den zwei Teilstücken der Schicht aufrechterhalten, so dass bei der Potentialdifferenz zwischen den zwei Teilstücken vorzugsweise eine Entladung, insbesondere ein Funke, von einem der zwei Teilstücke zum anderen Teilstück ausgeschlossen ist.
Durch eine solche Ausgestaltung kann eine vorteilhaft höhere Bediensicherheit gewährleistet werden, da ein für Hausgeräte in der DIN EN 60335-1 : 2006 geforderter Überspannungsschutz eingehalten werden kann, insbesondere dann, wenn eines der Teilstücke in einem Betriebszustand durch einen Bediener an- fassbar ist und/oder durch elektrisch leitfähige Bauteile, insbesondere metallische
Bauteile, des Hausgeräts elektrisch leitend mit dem Bediener verbunden ist. Des Weiteren kann eine elektromagnetische Verträglichkeit verbessert werden, insbesondere wenn eines der Teilstücke in einem montierten Zustand oberhalb eines Induktionsheizelements eines Induktionskochfelds angeordnet ist.
Vorteilhaft ist zumindest eines der Teilstücke ein Sensorelement für einen Näherungssensor. Unter einem „Näherungssensor" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Sensor verstanden werden, der in wenigstens einem Betriebszustand eine Annäherung eines Objekts, insbesondere eines Fingers eines Be- dieners, an das Sensorelement registriert. Vorzugsweise ist der Näherungssensor ein kapazitiver Näherungssensor, der dazu vorgesehen ist, eine Annäherung des Objekts, insbesondere des Fingers, durch eine Veränderung eines elektrischen Felds zu registrieren, dessen elektrische Feldlinien insbesondere von dem Sensorelement ausgehen oder an dem Sensorelement enden. Vorzugsweise stellt das Sensorelement somit eine Elektrode für den kapazitiven Näherungssensor dar. Hierdurch kann ein vorteilhaft hoher Bedienkomfort erreicht werden. Ferner kann eine optisch ansprechende Integration eines Bedienelements in die Hausgerätevorrichtung erreicht werden, insbesondere wenn die Schicht zumindest teilweise metallisch ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Isolierbereich durch eine Laserbearbeitung hergestellt ist. Unter einer„Laserbe- arbeitung" eines Werkstoffs soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Bearbeitung des Werkstoffs durch Einstrahlung von Laserlicht verstanden werden. Insbesondere führt die Einstrahlung des Laserlichts zu einer physikalischen Veränderung, insbesondere einem Verdampfen, und/oder einer chemischen Ver- änderung, insbesondere einer Oxidation oder Zersetzung, des Werkstoffs. Darunter, dass der Isolierbereich„durch eine Laserbearbeitung hergestellt ist", soll insbesondere verstanden werden, dass eine Herstellung des Isolierbereichs zumindest als wesentlichen Schritt die Laserbearbeitung umfasst. Hierdurch kann eine vorteilhaft präzise, reproduzierbare und schnelle Herstellung des Isolierbe- reichs ermöglicht werden, insbesondere auch bei einer komplexen Geometrie des Isolierbereichs oder bei mehreren Isolierbereichen, die in einem komplexen Muster angeordnet sind.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschla- gen, dass der Isolierbereich durch eine Laserablation hergestellt ist. Unter einer
„Laserablation" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Laserbearbeitung verstanden werden, bei der ein durch Laserlicht bestrahlter Werkstoff abgetragen, insbesondere verdampft, wird. Darunter, dass der Isolierbereich „durch eine Laserablation hergestellt ist", soll insbesondere verstanden werden, dass eine Herstellung des Isolierbereichs zumindest als wesentlichen Schritt die Laserablation umfasst. Hierdurch kann eine vorteilhaft präzise, reproduzierbare und schnelle Herstellung des Isolierbereichs ermöglicht werden. Ferner können vorteilhafte optische Effekte erzielt werden. Wenn ein minimaler Abstand zwischen den zwei Teilstücken wenigstens 1 ,5 mm beträgt, kann vorteilhaft einfach ein ausreichender Überspannungsschutz erreicht werden. Vorzugsweise beträgt der minimale Abstand zwischen den zwei Teilstücken mehr als 2 mm, wodurch der Überspannungsschutz weiter erhöht werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der minimale Abstand zwischen den zwei Teilstücken höchstens 10 mm beträgt. Vorzugsweise beträgt der minimale Abstand zwischen den zwei Teilstücken höchstens 4 mm, insbesondere maximal 3 mm und besonders vorteilhaft höchstens 2,5 mm. Hierdurch können unvorteilhaft breite Zwischenräume zwischen den Teilstücken vermieden werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die
Hausgerätevorrichtung wenigstens eine Schutzschicht umfasst, die in zumindest einem Teilbereich an einer von dem Grundkörper abgewandten Seite der Schicht angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Schutzschicht elektrisch isolierend und weist insbesondere bei 20°C an jedem Punkt einen spezifischen elektrischen Wider- stand von zumindest 1010 Qm, insbesondere von wenigstens 1011 Qm und vorzugsweise von 1012 Qm auf. Besonders vorteilhaft ist die Schutzschicht durch ein Beschichtungsverfahren, insbesondere durch ein Siebdruckverfahren, aufgebracht. Hierdurch kann ein vorteilhafter Schutz der Schicht bereitgestellt werden. Ferner kann insbesondere in einer Umgebung mit erhöhter relativer Luftfeuchtig- keit ein Überspannungsschutz vorteilhaft vergrößert werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibungen und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen: Fig. 1 a ein als Kochfeld ausgebildetes Hausgerät mit einer Hausgerätevorrichtung in einer Draufsicht,
Fig. 1 b das Hausgerät mit der Hausgerätevorrichtung mit einem durch eine Laserablation hergestellten Isolierbereich in einer nicht maßstabsgetreuen Schnittdarstellung entlang einer Linie Ib-Ib in Fig. 1 a, Fig. 2 ein weiteres Hausgerät mit einer Hausgerätevorrichtung mit einem durch laserinduzierte Oxidation hergestellten Isolierbereich in einer nicht maßstabsgetreuen Schnittdarstellung und
Fig. 3 ein weiteres Hausgerät mit einer Hausgerätevorrichtung mit einer isolierenden Schutzschicht in einer nicht maßstabsgetreuen Schnittdarstellung.
Figur 1 a zeigt ein als Kochfeld 34a ausgebildetes Hausgerät mit einer als Kochfeldplatte 36a ausgebildeten Hausgerätevorrichtung. Die Kochfeldplatte 36a umfasst einen als eine Grundplatte 38a ausgebildeten Grundkörper 10a. Der Grundkörper 10a besteht aus einer Glaskeramik. Der Grundkörper 10a ist zumindest teilweise transparent. Auf dem Grundkörper 10a sind auf einer Oberseite 40a in bekannter Weise Markierungen 42a aufgebracht. Die Markierungen 42a können mittels eines Siebdruckverfahrens aufgebracht sein. Durch die Markierungen 42a sind Heizzonen 44a gekennzeichnet. Die Kochfeld platte 36a ist in einem betriebsbereiten Zustand des Kochfelds 34a horizontal angeordnet und zu einem Aufstellen von Gargeschirr auf die Oberseite 40a und die Heizzonen 44a vorgesehen. Unterhalb der Heizzonen 44a sind in Fig. 1 a nicht gezeigte Heizelemente angeordnet, welche zu einer Beheizung des auf die entsprechenden Heizzonen 44a aufgestellten Gargeschirrs vorgesehen sind. Bei den Heizelementen kann es sich um beliebige, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Heizelemente handeln, vorzugsweise jedoch um Induktionsheizelemente zur induktiven Beheizung des Gargeschirrs. Durch die Markierungen 42a sind ferner Berühroberflächen 46a einer Bedienerschnittstelle 48a des Hausgeräts gekennzeichnet. Die Bedienerschnittstelle 48a umfasst ferner eine Anzeigeeinheit 50a. Mittels der Bedienerschnittstelle 48a kann ein Bediener für jede der Heizzonen 44a eine gewünschte Heizleistung und gegebenenfalls ein gewünschtes Garprogramm einstellen. Ein äußerer Rand der Kochfeldplatte 36a ist allseitig von einem metallischen Halterahmen 52a umschlossen. Der Halterahmen 52a trägt in einem montierten Zustand alle Komponenten des Hausgeräts. Ferner ist der Halterahmen 52a dazu vorgesehen, in eine Küchenabdeckplatte eingelassen zu werden. Wie in Fig. 1 b gezeigt, umfasst der Halterahmen 52a einen umlaufenden Flansch 54a zur Abstützung des Kochfelds 34a an der Küchenabdeckplatte.
Figur 1 b zeigt eine nicht maßstabsgetreue Schnittdarstellung des Hausgeräts entlang einer Linie Ib-Ib in Fig. 1 a. Der Grundkörper 10a ist auf einer der Oberseite 40a abgewandten, einen Seitenteilbereich 14a bildenden Unterseite mit einer metallischen Schicht 12a beschichtet. Eine Schichtdicke der Schicht 12a beträgt ungefähr 30 nm. Bei einer solchen Schichtdicke ist die Anzeigeeinheit 50a in einem Betriebszustand durch die Schicht 12a hindurch erkennbar. Die Schicht 12a ist in mehrere Teilstücke 16a, 18a unterteilt, von denen in Fig. 1 b zwei sichtbar sind. Die zwei Teilstücke 16a, 18a sind durch einen Isolierbereich 20a elektrisch gegeneinander isoliert. Der Isolierbereich 20a ist im vorliegenden Beispiel durch eine Ausnehmung in der Schicht 12a gebildet. Bei dem Teilstück 18a handelt es sich um ein einer der Berühroberflächen 46a zugeordnetes Sensorelement 22a für einen Näherungssensor 24a des Hausgeräts. Bei dem Teilstück 16a handelt es sich um eine Umgebung des Sensorelements 22a. Das Teilstück 16a berührt den metallischen Halterahmen 52a in einem Randbereich der Grundplatte 38a und ist demnach auf ungefähr gleichem elektrischen Potential wie der Halterahmen 52a. Um einen für Hausgeräte in der
DIN EN 60335-1 : 2006 geforderten Überspannungsschutz einzuhalten, liefert der Isolierbereich 20a einen Überspannungsschutz von 1750 V. Ein weiterer Überspannungsschutz von 1250 V ist durch den Näherungssensor 24a bereitgestellt. Somit ergibt sich insgesamt ein Überspannungsschutz von 3000 V zwischen ei- ner Phase einer Spannungsversorgung des Hausgeräts und einem anfassbaren, elektrisch leitfähigen Bauteil des Hausgeräts, in diesem Fall dem Halterahmen 52a des Kochfelds 34a. Um einen Überspannungsschutz von 1750 V zu erreichen, beträgt ein minimaler Abstand 26a zwischen den zwei Teilstücken 16a, 18a ungefähr 1 ,5 mm.
Bei einer Herstellung der Schicht 12a mit den Teilstücken 16a, 18a und dem Isolierbereich 20a wird folgendermaßen vorgegangen. In einem Schritt wird der Sei- tenteilbereich 14a des Grundkörpers 10a vollständig mit der metallischen Schicht 12a mittels einer Kathodenzerstäubung beschichtet. Anschließend wird der Isolierbereich 20a durch eine Laserbearbeitung, und zwar eine Laserablation mit Laserlicht, hergestellt. Da für die Laserbearbeitung hohe Leistungsdichten des Laserlichts benötig werden, kommen insbesondere gepulste Laser in Frage, vorzugsweise Nd:YAG-Laser oder Nd:YV04-Laser. Durch die Laserablation wird Material von der Schicht 12a abgetragen, wodurch die elektrisch gegeneinander isolierten Teilstücke 16a, 18a entstehen. Der Isolierbereich 20a ist dann durch die Ausnehmung gebildet. Dass eine Herstellung der Schicht 12a mit den Teilstücken 16a, 18a und dem Isolierbereich 20a mittels einer Laserbearbeitung durchgeführt wurde, ist senkrecht zu der Schicht 12a betrachtet makroskopisch anhand klarer und exakter Begrenzungslinien der Teilstücke 16a, 18a und gegebenenfalls mikroskopisch anhand punktierter Begrenzungslinien mit einem Punktdurchmesser zwischen 1 μηη und 50 μηη erkennbar.
In Fig. 2 und 3 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere Fig. 1 a und 1 b, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in Fig. 1 a und 1 b durch die Buchstaben b und c in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele in Fig. 2 und 3 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Figuren und/oder die Beschreibungen der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Fig. 1 a und 1 b, verwiesen werden.
Figur 2 zeigt eine nicht maßstabsgetreue Schnittdarstellung eines weiteren Hausgeräts mit einer alternativen Hausgerätevorrichtung. Die Hausgerätevorrichtung ähnelt der aus dem vorherigen Ausführungsbeispiel. Ein Isolierbereich 20b, welcher Teilstücke 16b, 18b einer metallischen Schicht 12b gegeneinander elekt- risch isoliert, ist anstatt durch eine Ausnehmung durch ein elektrisch isolierendes Festkörpermaterial gebildet, welches sich von einem Festkörpermaterial der Teilstücke 16b, 18b unterscheidet. Bei Herstellung der Schicht 12b findet bei einer Laserbearbeitung anstatt einer Laserablation eine laserinduzierte Reaktion statt, durch die das Festkörpermaterial im Isolierbereich 20b chemisch verändert wird. Im vorliegenden Fall wird durch die Reaktion dielektrisches Metalloxid gebildet.
Figur 3 zeigt eine nicht maßstabsgetreue Schnittdarstellung eines weiteren Hausgeräts mit einer weiteren alternativen Hausgerätevorrichtung. Die Hausgerätevorrichtung entspricht im Wesentlichen der Hausgerätevorrichtung aus Fig. 1 a und 1 b. Sie weist lediglich zusätzlich eine dielektrische Schutzschicht 28c auf, die in zumindest einem Teilbereich 30c an einer von einem Grundkörper 10c abgewandten Seite 32c einer metallischen Schicht 12c angeordnet ist. Ein Teilstück 18c der Schicht 12c, welches ein Sensorelement 22c für einen Näherungssensor 24c bildet, ist von der Schutzschicht 28c freigehalten, um eine sichere Funktionsweise des Näherungssensors 24c nicht nachteilig zu beeinträchtigen. Die Schutzschicht 28c stellt einen Schutz für die metallische Schicht 12c dar und kann zusätzlich einen Überspannungsschutz insbesondere in einer Umgebung mit erhöhter relativer Luftfeuchtigkeit erhöhen, da eine Kondensation von Feuchtigkeit auf einem zu dem Teilstück 18c benachbarten Teilstück 16c der Schicht 12c vermieden werden kann.
Bezugszeichen
10 Grundkörper
12 Schicht
14 Seitenteilbereich
16 Teilstück
18 Teilstück
20 Isolierbereich
22 Sensorelement
24 Näherungssensor
26 Abstand
28 Schutzschicht
30 Teilbereich
32 Seite
34 Kochfeld
36 Kochfeld platte
38 Grundplatte
40 Oberseite
42 Markierung
44 Heizzone
46 Berühroberfläche
48 Bedienerschnittstelle
50 Anzeigeeinheit
52 Halterahmen
54 Flansch

Claims

Patentansprüche
Hausgerätevorrichtung mit einem Grundkörper (10a; 10b; 10c) und wenigstens einer Schicht (12a; 12b; 12c), die an zumindest einem Seitenteilbereich (14a; 14b; 14c) des Grundkörpers (10a; 10b; 10c) angeordnet ist und die wenigstens zwei metallische Teilstücke (16a, 18a; 16b, 18b; 16c, 18c) und einen Isolierbereich (20a; 20b; 20c) aufweist, welcher die Teilstücke (16a, 18a; 16b, 18b; 16c, 18c) elektrisch gegeneinander isoliert, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierbereich (20a; 20b; 20c) dazu vorgesehen ist, einen Überspannungsschutz von zumindest 1500 V bereitzustellen.
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Teilstücke (18a; 18b; 18c) ein Sensorelement (22a; 22b; 22c) für einen Näherungssensor (24a; 24b; 24c) ist.
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierbereich (20a; 20b; 20c) durch eine Laserbearbeitung hergestellt ist.
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierbereich (20a; 20c) durch eine Laserablation hergestellt ist.
Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein minimaler Abstand (26a; 26b; 26c) zwischen den zwei Teilstücken (16a, 18a; 16b, 18b; 16c, 18c) wenigstens 1 ,5 mm beträgt. Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein minimaler Abstand (26a; 26b; 26c) zwischen den zwei Teilstücken (16a, 18a; 16b, 18b; 16c, 18c) höchstens 10 mm beträgt.
Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Schutzschicht (28c), die in zumindest einem Teilbereich (30c) an einer von dem Grundkörper (10c) abgewandten Seite (32c) der Schicht (12c) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Hausgerät, insbesondere Kochfeld (34a; 34b; 34c), mit einer Hausgerätevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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