用于加工家用电器板的方法和具有家用电器板的家用电器装置

摘要

本发明涉及一种用于由原始混合物加工家用电器板（10）的方法。为了使家用电器板具有高的耐热冲击性、良好的隔热和有利的机械特性建议，对于原始混合物至少使用硅酸镁水化物、高岭石、煅烧的高岭石和氧化铝。

说明书

技术领域

本发明涉及一个如权利要求1前序部分所述的用于加工家用电器板的方法。

背景技术

在玻璃陶瓷-家用电器板中已知，它们由原始混合物制成，它在熔化状态形成玻璃熔液。

发明内容

本发明的目的尤其是，提供家用电器板，具有高的耐热冲击性、良好的隔热和有利的机械特性。按照本发明这个目的通过如权利要求1所述的方法和如权利要求8所述的家用电器装置实现。本发明的有利扩展结构和改进方案可以由从属权利要求中给出。

本发明涉及一种用于由原始混合物加工家用电器板的方法。

本发明建议，对于原始混合物至少使用硅酸镁水化物、高岭石、煅烧的高岭石和纯的氧化铝。“原始混合物”尤其指的是用于生产的原料混合物。原始混合物最好以粉末和/或颗粒的形式存在。“煅烧的高岭石”尤其指的是一种原料，它在高岭石以至少1000℃燃烧时产生。尤其使原料脱水并且包括氧化铝和二氧化硅。“氧化铝”尤其指的是由两个铝原子和三个氧原子组成的化学化合物。“纯的氧化铝”尤其指的是其提纯形式的氧化铝。原料的“提纯形式”尤其指的是含有原料的原料混合物，其中原料的含量按重量计至少为85%、尤其至少为90%且特别有利地为至少95%。在原始混合物中最好使用按重量计30%至50%范围的硅酸镁水化物。在原始混合物中最好使用按重量计10%至20%范围的高岭石。在原始混合物中最好使用按重量计0%至12%的煅烧高岭石。在原始混合物中尤其附加地对于在原始混合物的其余原始原料中使用按重量计含有10%至20%的氧化铝、纯氧化铝。通过这种扩展结构可以实现具有高的耐热冲击性、良好的隔热和有利的机械特性的家用电器板。此外可以加工成本有利的家用电器板，尤其与由玻璃陶瓷制成的家用电器板相比。此外在使用家用电器板作为烹饪板时在烹饪区、尤其在感应烹饪区与由玻璃陶瓷制成的烹饪板相比节省能量，因为按照本发明的家用电器板的导热性更小。由此还可以减少热的烹饪器具附加地热加入到设置在烹饪板下面的烹饪区的电子部件上，由此通过更少的冷却需求进一步降低成本。通过家用电器板的陶瓷外观可以得到新的设计方法。尤其可以使外观适配于厨房家具。

此外建议，对于原始混合物附加地使用球粘土，用于提高塑性。“球粘土”尤其指的是沉积的塑性粘土，它具有按重量计20%至80%的高岭石、10%至25%的云母和6%至65%的石英。在原始混合物中最好使用按重量计10%至20%的球粘土。由此可以简化下面的挤出。

有利地对于原始混合物附加地使用高纯度的合成的堇青石。“堇青石”尤其指的是由硅酸盐矿石制成的矿物。“高纯度的合成的堇青石”尤其指的是人造堇青石，它含有至少按重量计90%、尤其至少95%、最好至少98%且特别有利地至少99.9%的堇青石晶体态。“堇青石晶体态”尤其指的是堇青石的晶体态、尤其正交晶的和/或假六方晶的晶体态。高纯度的合成的堇青石含有按重量计最高5%、尤其最高1%且特别有利最高0.1%的铁。在原始混合物中最好使用按重量计最高15%的高纯度的合成的堇青石。由此可以加入用于堇青石晶体态的晶体生长的晶核。

在本发明的另一扩展结构中建议，对于原始混合物附加地使用堇青石耐火泥和/或钛酸铝和/或染色剂。“堇青石耐火泥”尤其指的是人造的和包括堇青石和氧化铝的材料，它具有按重量计10%至45%范围的氧化铝。“染色剂”尤其指的是给出颜色的物质，尤其是色素且最好是颜料。“色素”尤其指的是溶解在应用剂里面的染色剂。“颜料”尤其指的是在应用剂里面不溶解的染色剂。最好在原始混合物里面使用按重量计最高15%的堇青石耐火泥和/或钛酸铝。特别有利的是在原始混合物里面使用按重量计最高15%的高纯合成堇青石和/或堇青石耐火泥和/或钛酸铝。在原始混合物里面最好使用按重量计最高5%的染色剂、尤其颜料且最好是天然燃料。由此可以特别有利地提高家用电器板的耐热冲击性和/或隔热。通过添加染色剂可以实现有利的光学效应。尤其易于在颜色方面满足特殊的用户希望。此外可以提高家用电器的重新认识价值。

此外建议，所述原始混合物揉捏成均匀的膏。最好在添加水的条件下揉捏原始混合物成均匀的膏。由此可以实现具有尽可能均匀特性的家用电器板。

在本发明特别优选的扩展结构中建议，所述均匀的膏挤出成毛坯板。“均匀的膏挤出成毛坯板”尤其指的是，通过给出形状的孔挤压均匀的膏并且切割成所期望的长度，由此采用毛坯板的形状。毛坯板最好水平地且通过真空支持地挤出。毛坯板最好以2mm至5mm的厚度挤出。由此可以以自动且可靠的方式实现毛坯板的快速成形。

此外建议，所述方法包括至少一烧结过程。“烧结过程”尤其指的是成形方法，其中毛坯板的组分通过加热相互复合。毛坯板最好通过脱水在烧结过程前干燥。毛坯板最好以接近堇青石熔点的温度烧结，尤其以1200℃至1400℃的温度范围。最好在氧化氛围中进行烧结过程。最好在至少2h时间期间进行烧结过程。最好在最长8h期间进行烧结过程。同时通过烧结最好也进行毛坯板的焙烧。由此可以在毛坯板里面形成堇青石晶体态。

此外建议一个家用电器装置具有按照本发明的家用电器板、尤其烹饪区板，它通过按照本发明的方法加工。“家用电器板”尤其指的是一结构单元，它用于在准备运行的状态至少覆盖、最好向外遮盖家用电器的另一结构单元、尤其是加热单元和/或家用电器的功能室、尤其热空间。“用于”尤其指的是设计和/或配备。由此可以实现成本有利的家用电器板，具有高的耐热冲击性、良好的隔热和有利的机械特性。此外可以实现具有不同颜色的家用电器板。

在本发明的优选扩展结构中建议，所述家用电器板具有按重量计12%至16%的氧化镁、30%至35%的氧化铝和52%至57%的二氧化硅。由此可以实现高的耐热冲击性、良好的隔热和有利的机械特性。

在本发明特别优选的扩展结构中建议，所述家用电器板由堇青石晶体态组成绝大部分。所述家用电器板“由堇青石晶体态组成绝大部分”尤其指的是，按重量计至少90%、尤其至少95%、最好至少98%且特别有利地至少99.9%由堇青石晶体态组成。由此可以保证高的耐热冲击性、良好的隔热和有利的机械特性。

所述家用电器板有利地具有1.8g/cm³至2.4g/cm³的密度。所述家用电器板最好具有1.9g/cm³至2.4g/cm³的密度。由此可以实现比由玻璃陶瓷制成的家用电器板更轻的家用电器板。

此外建议，所述家用电器板具有至少300K的耐热冲击性。所述家用电器板“具有至少300K的耐热冲击性”尤其指的是，家用电器板设计成，耐受至少300K且尤其至少400K的短时间温度变化。“短时间的温度变化”尤其指的是温度变化持续时间为最长2s、尤其最长1s、最好最长0.5s且特别有利地最长0.1s。由此可以保证家用电器的可靠功能。此外可以使用家用电器板作为烹饪板。

在本发明的另一扩展结构中建议，所述家用电器板包括一保护层，它至少部分地包围家用电器板。“保护层”尤其指的是一种层，它用于保护家用电器免受机械负荷、尤其磨损和/或免受化学负荷、尤其腐蚀和/或溶剂和/或清洁剂的影响。保护层尤其比家用电器板具有更高的机械和/或化学耐受性。保护层最好还用于，补偿家用电器板的表面粗糙度。“保护层至少部分地包围家用电器板”尤其指的是，保护层至少部分地设置在家用电器板的外表面上。“外表面”尤其指的是被至少一源自家用电器板重心的射线穿过的表面，其中该射线在穿过点上最终离开家用电器板。所述保护层最好是玻璃珐琅。由此可以提供有效的家用电器板保护。此外家用电器板表面可以光滑，由此使家用电器板一方面得到视觉上的升值，另一方面可以减少清洁费用。

此外建议一个家用电器、尤其感应烹饪炉，具有按照本发明的家用电器装置。所述家用电器板通常可以在所有专业人员视为有意义的家用电器中使用，但是尤其在感应烹饪炉、烤炉、洗碗机和冰箱中使用。此外可以设想，作为耐热冲击的厨房工作面板使用。

附图说明

其它的优点由下面的附图描述给出。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求含有大量的特征组合。专业人员可以适宜地单独考虑特征并且组成有意义的其它组合。

附图示出：

图1  感应烹饪区的俯视图，具有包括烹饪区板的家用电器装置，

图2  家用电器装置的沿着图1的剖视线II-II的不成比例的剖面图，

图3  用于加工烹饪区板的方法流程图。

具体实施方式

图1示出由感应烹饪区16构成的具有按照本发明的家用电器装置15的家用电器。家用电器装置15包括由烹饪区板12构成的家用电器板10。烹饪区板12固定在感应烹饪区16的框架22里面。在烹饪区板12上以公知的方式利用印刷标记32标记四个加热区24,26,28,30，它们在感应烹饪区16的运行状态用于放置炊具。每个加热区24,26,28,30在烹饪区板12下方附设感应加热元件（未示出）。烹饪区板12由以堇青石基的合成硅酸铝镁制成。烹调区板12具有按重量计12%至16%的氧化镁、30%至35%的氧化铝和52%至57%含量的二氧化硅。烹饪区板12由堇青石晶体态组成绝大部分。烹饪区板12具有1.8g/cm³至2.4 g/cm³的密度。烹饪区板12具有29MPa至69MPa的弯曲强度。烹饪区板12在25℃至300℃的温度范围中具有0.46x10^-6K^-1至7.61x10^-6K^-1的平均热膨胀率。烹饪区板12在高于300℃至800℃的温度范围中具有2.34x10^-6K^-1至6.90x10^-6K^-1的平均热膨胀率。烹饪区板12具有至少400K的耐热冲击性。

图2以沿着图1的剖视线II-II的不成比例的剖面图示出家用电器装置15的局部部位。烹饪区板12在面对加热器24,26,28,30的印刷标记32一侧上并由此在用于放置炊具的一侧上被保护层14覆盖。保护层14是专业人员公知的透明的玻璃珐琅34。玻璃珐琅34负责用于炊具的光滑放置面，它由此也易于清洁。此外玻璃珐琅34保护烹饪区板12免受机械和/或化学影响。

烹饪区板12利用一种方法制成，其流程在图3中示出。在方法段50加工用于烹饪区板12的毛坯。在方法段50的方法分段52里面首先加工高纯度的合成的堇青石，用于对于以后的烧结过程提供用于形成堇青石晶体态的晶体晶核。方法分段52以步骤54开始。在步骤54里面混合按重量计70%至80%的高岭土、按重量计最高12%的氧化镁、按重量计10%至20%的石英和/或硅酸钠和按重量计10%至20%的三聚磷酸酯钠。在此要注意，碱土金属按重量计最高为1%，用于避免在接着的焙烧时形成液态。在步骤54中使用的原料颗粒尺寸为最大50μm并且有利地最高为20μm。在步骤56里面磨碎在步骤54里面准备的原料混合物，直到达到颗粒尺寸1μm至5μm。接着在步骤58以1200℃至1400℃焙烧原料混合物。在最长4h的持续时间期间执行焙烧。在焙烧后得到高纯度的合成的堇青石，它在步骤60里面重新磨碎到1μm至5μm的颗粒尺寸。由此结束方法分段52。

在方法段50的步骤62里面添加高纯度的合成的堇青石到原始混合物。原始混合物还具有按重量计30%至50%的硅酸镁、按重量计10%至20%的高岭土、按重量计最高12%的煅烧的高岭土和按重量计10%至20%的纯氧化铝。原始混合物为了提高用于以后挤出的塑性还具有按重量计10%至20%的球粘土。此外原始混合物具有堇青石耐火泥和钛酸铝。高纯度的合成的堇青石、堇青石耐火泥和钛酸铝一起合计按重量计为原始混合物的15%。原始混合物还包括用于给出颜色的天然颜料，例如氧化铜。可以选择在原始混合物中放弃高纯度的合成的堇青石和/或堇青石耐火泥和/或钛酸铝和/或颜料。在步骤64里面在螺旋机里面揉捏原始混合物，直到达到均匀的膏。必要时可以添加水，用于提高膏的塑性。由此结束方法段50。

在方法段66中由膏加工烹饪区板12的毛坯板。在方法段66的步骤68里面实现挤出。为此利用螺杆输送机通过给出形状的孔挤压膏。给出形状的孔在很大程度上是矩形的。可以选择给出形状的孔也具有不同于矩形的形状。尤其可以这样形成给出形状的孔，在挤出时产生毛坯板，它具有固定法兰。为了抵制毛坯板变形，水平地进行挤出。此外通过真空支持挤出，由此使膏完全充满在挤出机的给出形状的孔前面的供其使用的空间。通过挤出加工厚度为4mm的毛坯板。在步骤70里面以室温在环境空气中以24h至48h的持续时间干燥毛坯板。为了无剩余地脱水在步骤72里面在电炉里面以145℃的空气氛围以36h的持续时间干燥毛坯板。由此结束方法段66。

在方法段74里面制成烹饪区板12。在方法段74的步骤76里面进行烧结毛坯板。以1200℃至1400℃的温度进行烧结。在环境空气中进行烧结。以2h至8h的持续时间进行烧结。烧结的同时也进行毛坯板的焙烧。在烧结和焙烧期间在毛坯板里面形成堇青石晶体态。由此最终得到烹饪区板12。由此结束方法段74并由此结束用于加工烹饪区板12的方法。

最后利用丝网印刷工艺涂覆用于标记加热区24,26,28,30的印刷标记32到烹饪区板12上。此外将保护层14作为玻璃珐琅涂覆到用于放置炊具的烹饪区板12一侧上。也可以选择，使整个烹饪区板12覆上保护层14。可以选择印刷标记32和/或玻璃珐琅34也在烧结前在步骤76里面涂覆到干燥的毛坯板上，用于与毛坯板一起热处理。

附图标记清单

10  家用电器板

12  烹饪区板

14  保护层

15  家用电器装置

16  感应烹饪区

22  框架

24  加热区

26  加热区

28  加热区

30  加热区

32  印刷标记

34  玻璃珐琅

50  方法段

52  方法分段

54  步骤

56  步骤

58  步骤

60  步骤

62  步骤

64  步骤

66  方法段

68  步骤

70  步骤

72  步骤

74  方法段

76  步骤