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ES2377695B1 - Placa de cubierta de aparato doméstico con un grabado interior por láser. - Google Patents

Placa de cubierta de aparato doméstico con un grabado interior por láser. Download PDF

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Abstract

Placa de cubierta de aparato doméstico con un grabado interior por láser.#La invención parte de una placa de cubierta de aparato doméstico de un material de vidrio o de vitrocerámica con un grabado interior por láser (12).#Para reducir la pluralidad de componentes, se propone que el material de vidrio o de vitrocerámica sea negro.

Description

PLACA DE CUBIERTA DE APARATO DOMÉSTICO CON UN GRABADO INTERIOR
POR LÁSER
La invención se refiere a una placa de cubierta de aparato doméstico de un material de vidrio o de vitrocerámica con un grabado interior por láser según el concepto general de la reivindicación 1.
A partir del estado de la técnica es conocido incorporar en el material de vidrio o de vitrocerámica logotipos de marcas en áreas de esquina de placas de cubierta de aparato doméstico a través de la técnica en sí conocida del grabado interior por láser. En el grabado interior por láser, se enfoca luz láser sobre un punto en el interior del material de vidrio o de vitrocerámica, de modo que allí el material se calienta mucho. Al calentarse y/o enfriarse, se generan fisuras microscópicas y/o una estructura microcristalina en un área delimitada de manera precisa con un tamaño de algunos ¡..im hasta algunos cientos de ¡..im. De este modo, las propiedades de refracción varían en este área, lo cual conduce a una dispersión luminosa y/o reflexión. Con un láser, tales centros de dispersión para la luz pueden ser incorporados de forma específica de tal manera que se forme un signo de marca. Asimismo, es conocido iluminar tales grabados interiores por láser con diodos luminosos, que pueden estar dispuestos en el canto lateral de la placa de vitrocerámica. Para conseguir la impresión de un logotipo de marca flotante, se emplean materiales de vitrocerámica claros y totalmente transparentes. Éstos son, en comparación con la vitrocerámica negra, caros y/o sensibles.
La invención se basa en especial en la tarea de abrir nuevas posibilidades de configuración para una placa de cubierta de aparato doméstico con grabado interior por láser.
La tarea se resuelve en especial mediante una placa de cubierta de aparato doméstico según la reivindicación 1. De las reivindicaciones secundarias se extraen configuraciones y perfeccionamientos ventajosos.
La invención parte en especial de una placa de cubierta de aparato doméstico de un material de vidrio o de vitrocerámica con un grabado interior por láser.
Se propone que el material de vidrio o de vitrocerámica sea negro. La vitrocerámica negra, que es comercializada, a modo de ejemplo, con la marca comercial CERAN, es económica y robusta, y puede ser fabricada con coeficientes de dilatación térmica disminuyentes o ínfimos. Debido a la transparencia sólo limitada de este material, éste no se ha empleado hasta ahora para la fabricación de una placa de cubierta de aparato doméstico con grabado interior por láser. No obstante, de manera sorprendente ha resultado que, mediante la combinación de vitrocéramica negra y un grabado interior por láser, se pueden conseguir efectos muy llamativos, en especial si el grabado interior por láser es iluminado. El grabado interior por láser emergente de manera luminosa resa~a especialmente bien del fondo negro. Sorprendentemente, la transparencia limitada del material semitransparente apenas es molesta. También si las ventajas de la invención son especialmente efectivas en placas de cubierta de campo de cocción para campos de cocción por inducción, la idea de la invención es, en principio, utilizable también para placas de cubierta de otros aparatos domésticos.
El material de vidrio o de vitrocerámica puede en especial estar teñido de manera semitransparente y en negro mediante una dotación de metal y/o puede presentar un recubrimiento negro en su lado posterior, para conseguir una impresión negra en conjunto. Entra en consideración en especial una vitrocerámica de silicatos de litio-aluminio con coeficientes de dilatación térmica especialmente pequeños.
Junto a las diferentes propiedades ópticas, las áreas de la placa de cubierta con grabado interior por láser tienen también una influencia sobre la conductividad térmica del material. Los fonones son reflejados en especial en la superficie límite entre áreas grabadas y no grabadas del material de vidrio o de vitrocerámica, de modo que se reduce la conductividad térmica. También las fisuras microscópicas y las superficies límite del cristal de las áreas grabadas actúan como centros de dispersión, que reducen en conjunto la conductividad térmica.
A través de la influencia del grabado interior del vidrio sobre la conductividad térmica, hasta el momento se ha prescindido de disponer grabados interiores del vidrio en áreas con gran densidad del flujo térmico, puesto que se temía la generación de fuertes gradientes térmicos que, interactuando con el debilitamiento mecánico del material a través del grabado interior, podrían provocar daños.
Otro aspecto de la invención consiste en la utilización de un grabado interior por láser como pantalla térmica. Se propone que la pantalla térmica de una placa de cubierta de aparato doméstico esté configurada como grabado interior por láser plano en el interior del material de vidrio o de vitrocerámica. A través de ello, se puede renunciar a una pantalla térmica configurada como componente separado, o bien, una pantalla térmica de tal tipo puede ser configurada de manera más económica, a través de lo cual se pueden reducir la pluralidad de componentes y los costes de fabricación del aparato doméstico. La utilización del grabado interior por láser como pantalla térmica puede comportar ventajas también en materiales de vitrocerámica transparentes, o bien, claros, por completo, y no está restringida a materiales de vitrocerámica negra.
Se puede conseguir un efecto perceptible si el grabado interior por láser cubre al menos el 30% del área de una zona de calentamiento solapada por la placa de cubierta. El blindaje térmico es deseable en especial en zonas de calentamiento de campos de cocción por inducción.
Se puede conseguir un efecto de blindaje térmico sin perjudicar demasiado la transparencia de la placa de cubierta, si el grabado interior por láser está compuesto por líneas de rayado con una distancia entre líneas de al menos 0'5 mm.
De manera paralela al plano de extensión de la placa de cubierta de aparato doméstico, el grabado interior por láser plano puede estar compuesto en especial por líneas de rayado con una distancia entre líneas de al menos 0'09 mm. De este modo, también se blinda de manera eficaz la radiación infrarroja sin debilitar más de lo debido la estabilidad mecánica de la placa de cubierta. El grabado interior por láser puede comprender además una marcación y/o inscripción.
La transparencia parcial puede ser mantenida en áreas en las que esto se desee si el grabado interior por láser rodea una ventana de visión. Esto entra en consideración en especial en la aplicación de la invención en placas de cubierta para cubrir un visualizador, para no perjudicar la visibilidad de éste.
Se puede conseguir una impresión óptica tridimensional, y se pueden llevar a cabo varias capas con centros de dispersión y, con ello, un mejor blindaje térmico, si la pantalla térmica se extiende a través de varias capas desplazadas paralelamente unas respecto de otras que estén formadas por un grabado interior por láser.
La necesaria resistencia a los golpes de la placa de cubierta de aparato doméstico puede ser garantizada si una distancia entre el grabado interior por láser y una superficie superior de la placa de cubierta asciende a al menos 1 mm.
Para mejorar más el blindaje térmico, se propone que un área total del grabado interior por láser ascienda al menos a 20 cm" De este modo, se puede conseguir un blindaje térmico claramente perceptible.
Otras ventajas se extraen de la siguiente descripción del dibujo. En el dibujo están representados ejemplos de realización de la invención. El dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen características numerosas en combinación. El experto en la materia considerará las características ventajosamente también por separado, y las reunirá en otras combinaciones razonables.
Muestran:
Fig. 1 una vista superior de una placa de cubierta de campo de cocción con cuatro zonas de calentamiento,
Fig. 2 una representación de sección de la placa de cubierta de la figura 1 con un sensor de temperatura y un grabado interior por láser,
Fig. 3 una placa de cubierta según un ejemplo de realización alternativo de la invención con un grabado interior por láser de varias capas, y
Fig. 4 una placa de cubierta frontal de una puerta de horno de cocción según otro ejemplo de realización de la invención.
La figura 1 muestra una placa de cubierta de aparato doméstico configurada como placa de cubierta de campo de cocción para un campo de cocción por inducción de un material de vidrio o de vitrocerámica negro de silicatos de litio-aluminio. La placa de cubierta comprende una pantalla térmica 22 integrada, incluida en el material de vidrio o de vitrocéramica, para blindar una introducción de calor de una olla de cocción caliente que puede estar colocada sobre la placa de cubierta. La pantalla térmica 22 evita que el calor irradiado por la olla de cocción pueda calentar la placa de cubierta y, con ello, la electrónica del campo de cocción por inducción, y pueda conducir a daños.
La placa de cubierta cierra hacia arriba de manera en sí conocida una carcasa de campo de cocción no representada aquí del campo de cocción por inducción. En la carcasa del campo de cocción están dispuestos la electrónica de potencia del campo de cocción por inducción, así como los inductores para calentar inductivamente los elementos de batería de cocción colocados sobre el campo de cocción. Para calentar inductivamente los elementos de batería de cocción, los inductores generan campos magnéticos alternos de alta frecuencia, que inducen las corrientes en remolino, por su parte, de alta frecuencia, en la base ferromagnética de la batería de cocción. A través de la disipación de estas corrientes en remolino, es calentado el material ferromagnético de la base de la batería de cocción.
La placa de cubierta representada en la figura 1 es una placa de cubierta para un campo de cocción por inducción con cuatro zonas de calentamiento 10a a 10d, en cuya área está dispuesto cada vez un inductor, o están dispuestos varios inductores.
La forma, el tamaño y la estructura de las zonas de calentamiento 10a a 10d pueden ser escogidos de un modo que resulte apropiado al experto en la materia.
En el área de las zonas de calentamiento 10a a 10d, está previsto en el interior del material de vidrio o de vitrocerámica un grabado interior por láser 12 plano, que en el ejemplo de realización representado en la figura 1 tiene la estructura de anillos concéntricos. El grabado interior por láser 12 cubre aproximadamente entre el 80 y el 90% del área total de la zona de calentamiento 10a a 10d respectiva. Las zonas de calentamiento 10a a 10d son circulares, y el diámetro de las zonas de calentamiento 10a a 10d se corresponde con el diámetro del inductor respectivo. Éste se encuentra entre 18 cm. y 30 cm., en lo que en los llamados campos de cocción de matriz también se pueden emplear inductores notablemente más pequeños.
Microscópicamente, el grabado interior por láser 12 está configurado en un plano que discurre paralelamente al lado superior y al lado inferior de la placa de cubierta. En el interior de este plano, el grabado interior por láser 12 está compuesto por líneas de rayado con una distancia entre líneas de aproximadamente 0'09 mm. En partes del grabado interior por láser 12 puede estar incluida una marcación 14 o inscripción. En el ejemplo de realización representado en la figura 1, la marcación 14 está dispuesta en un área de esquina de la placa de cubierta, de manera que la marcación 14 no es parte de la pantalla térmica 22 formada por el grabado interior por láser 12. A través del fondo negro formado por el material de vitrocerámica, la marcación 14 destaca con contrastes especialmente marcados.
El grabado interior por láser 12 dispuesto en el área de las zonas de calentamiento 10a a 10d blinda el calor generado en la base del elemento de batería de cocción, y evita una penetración de este calor en el espacio interior de la carcasa del campo de cocción. Los fonones son reflejados en una superficie límite entre los materiales de vidrio o de vitrocerámica no procesados y el material de vitrocerámica que forma el grabado interior 12 y/o en una superficie límite entre el material de vitrocerámica que forma el grabado interior 12 y el material de vitrocerámica no procesado. El rayado es generado mediante un movimiento en forma de zigzag del punto focal del láser en el interior del material de vidrio o de vitrocerámica. Para producir el grabado interior por láser se puede emplear en especial un láser pulsado.
La figura 2 muestra una representación de sección de la placa de cubierta de la figura 1 con el grabado interior por láser 12 y un sensor de temperatura 16, tal y como éste está dispuesto en el centro de cada una de las zonas de calentamiento 10a a 10d. En unos alrededores del sensor de temperatura 16, el grabado interior por láser 12 está vaciado para evitar una influencia de la función de la pantalla térmica sobre la medición de la temperatura. Por lo demás, el grabado interior por láser rodea el sensor de temperatura 16 por completo.
El grosor de la placa de cubierta asciende aproximadamente a 4 mm., y una distancia mínima del grabado interior por láser 12 del lado superior y el lado inferior de la placa de cubierta asciende aproximadamente a 1 mm.
La figura 3 muestra una configuración alternativa de la invención, en la que el grabado interior por láser 12 se extiende a través de varias capas 12a, 12b, 12c desplazadas paralelamente unas respecto de otras, que forman diferentes partes del grabado interior por láser. Una distancia entre las capas 12a, 12b, 12c asciende al menos a 0'5 mm., para garantizar una estabilidad suficiente de la placa de cubierta.
La figura 4 muestra otra posibilidad de utilización del aspecto del blindaje térmico a través del grabado interior por láser 12 de una placa de cubierta. La placa de cubierta con el grabado interior por láser 12 es empleada como placa de cubierta frontal de una puerta de horno de cocción. El grabado interior por láser 12 es especialmente denso en un área de borde 18 de la placa de cubierta frontal, de manera que el área de borde 18 deja libre una ventana de visión 20, a través de la cual el usuario puede mirar al interior del espacio de cocción del horno de cocción cerrado por la puerta de horno de cocción. En el área de la ventana de visión 20, se puede conseguir un aislamiento térmico adicional a través de un grabado interior por láser 12 menos denso, en lo que, para garantizar una transparencia suficiente en este área, una distancia entre líneas entre las líneas del rayado del grabado interior por láser debería ascender al menos a 0'5 mm.
La pantalla térmica 22 integrada, según la invención, puede ser fabricada prácticamente con cualquier material de vitrocerámica obtenible en el mercado. También se pueden utilizar vidrios con escasa dilatabilidad térmica, como, por ejemplo, vidrio de borosilicato o el material conocido con el nombre comercial BOROFLOAT.
Símbolos de referencia
10a Zona de calentamiento 10b Zona de calentamiento 10c Zona de calentamiento 10d Zona de calentamiento 12 Grabado interior por láser 14 Marcación 16 Sensor de temperatura 18 Área de borde 20 Ventana de visión 22 Pantalla térmica

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Placa de cubierta de aparato doméstico de un material de vidrio o de vitrocerámica y un grabado interior por láser (12), caracterizada porque el material de vidrio o de vitrocerámica es negro.
  2. 2.
    Placa de cubierta de aparato doméstico según la reivindicación 1, caracterizada porque el grabado interior por láser (12) cubre al menos el 30% de un área de una zona de calentamiento (1 Da a 10d) solapada por la placa de cubierta.
  3. 3.
    Placa de cubierta de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizada porque el grabado interior por láser
    (12) está compuesto por líneas de rayado con una distancia entre líneas de al menos 0'5 mm.
  4. 4.
    Placa de cubierta de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizada porque el grabado interior por láser
    (12) plano está compuesto por líneas de rayado con una distancia entre líneas de al menos 0'09 mm.
  5. 5.
    Placa de cubierta de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizada porque el grabado interior por láser
    (12) comprende una marcación (14) y/o inscripción.
  6. 6.
    Placa de cubierta de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizada porque la pantalla térmica (22) comprende un grabado interior por láser (12) que se extiende a través de varias capas desplazadas paralelamente unas respecto de otras.
  7. 7.
    Placa de cubierta de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizada porque el grabado interior por láser
    (12) está vaciado en el área de un sensor de temperatura (16).
  8. 8.
    Placa de cubierta de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizada porque una distancia entre el grabado interior por láser (12) y una superficie superior de la placa de cubierta asciende al menos a 1 mm.
  9. 9.
    Placa de cubierta de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizada porque un área total del grabado interior por láser (12) asciende al menos a 20 cm"
    10 10. Campo de cocción por inducción con una placa de cubierta de aparato doméstico según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente.
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