DE3703163A1

DE3703163A1 - Mikrowellenerwaermungs-geraet und abziehbild

Info

Publication number: DE3703163A1
Application number: DE19873703163
Authority: DE
Inventors: Marvin Schneider; Louis Anthony Blanco
Original assignee: Commercial Decal Inc
Current assignee: Commercial Decal Inc
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1987-02-03
Publication date: 1987-08-06
Also published as: JPS62253016A; GB8701313D0; IT8719252A0; FR2594319B1; IT1202469B; US5057659A; GB2186478B; FR2594319A1; GB2186478A

Description

Die Erfindung betrifft Mikrowellenerwärmungs-Geräte, Verfahren zur Herstellung solcher Geräte und Abziehbilder, die für die Herstellung solcher Geräte brauchbar sind.

Bei typischen Mikrowellenerwärmungsverfahren wie z.B. beim Ga ren mit Mikrowellen wird durch den zu erwärmenden Gegenstand Mikrowellenstrahlung absorbiert und in Wärme umgewandelt. So wird beim üblichen Garen mit Mikrowellen durch das Nahrungsmit tel selbst Mikrowellenenergie absorbiert, so daß innerhalb des Nahrungsmittels Wärme erzeugt wird. Bei bestimmten Mikrowellen erwärmungsverfahren ist es jedoch erwünscht, auch außen erzeug te Wärme zuzuführen. Fleisch, das nur durch innere Absorption von Mikrowellenenergie gegart wird, entwickelt beispielsweise nicht das erwünschte zart oder knusprig gebräunte Äußere, das bei üblichen Garungsverfahren gebildet wird. Beim Garen von Fleisch mit Mikrowellenstrahlung ist es infolgedessen erwünscht, der Oberfläche des Fleisches außen erzeugte Wärme zuzuführen, um das Fleisch zart oder knusprig zu bräunen. In der Vergangenheit sind für solche Anwendungen Geräte, die Mikrowellen absorbierende Substanzen aufweisen, hergestellt und verwendet worden. Die Mikrowellen absorbierende Substanz absor biert Mikrowellenenergie, wandelt sie in Wärme um und erwärmt auf diese Weise das Gerät. Infolgedessen wird ein Nahrungsmit tel, das in ein solches Gerät gebracht und mit Mikrowellenener gie bestrahlt wird, sowohl durch Absorption von Mikrowellen strahlung innerhalb des Nahrungsmittels als auch durch Wärme übergang von dem heißen Gerät zu dem Nahrungsmittel erwärmt. Solche Geräte ermöglichen das Garen und Bräunen von Fleisch in einem typischen Mikrowellenofen.

Ein Mikrowellenerwärmungs-Gerät, das bisher im Handel erhält lich war, enthielt einen für Mikrowellen im wesentlichen durch lässigen Glaskeramik-Grundkörper und eine auf einer Oberfläche des Grundkörpers befindliche kontinuierliche, mit Zinn beladene bzw. zinnhaltige, Mikrowellen absorbierende Schicht. Die mit Zinn beladene Schicht wird typischerweise gebildet, indem die Glaskeramik mit Zinn(II)-chlorid-Dämpfen in Berührung gebracht wird. Trotz der beträchtlichen Anstrengungen, die bisher der Entwicklung von Mikrowellenerwärmungs-Geräten und Verfahren zur Herstellung solcher Geräte gewidmet wurden, sind noch weitere Verbesserungen notwendig gewesen. Insbesondere bestand ein Be darf an wirtschaftlicheren Verfahren zur Herstellung solcher Geräte und an Geräten, die durch solche Verfahren erzeugt wer den können.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Mikrowellener wärmungs-Gerät mit einem für Mikrowellen im wesentlichen durch lässigen Grundkörper und einer teilchenförmigen, Mikrowellen absorbierenden oder "verlustbehafteten" Suszeptorsubstanz, die an dem Grundkörper festgehalten wird bzw. befestigt ist, be reitgestellt. Die Suszeptorsubstanz ist vorzugsweise elektrisch leitend. Die Suszeptorsubstanz kann mindestens ein Metalloxid und mindestens ein Metall im nicht oxidierten oder reduzierten Zustand enthalten. Der Metalloxid-Bestandteil der Suszeptorsub stanz ist vorzugsweise magnetisch empfindlich bzw. spricht auf Magnetismus an und kann ein oder mehr als ein intermetallisches Oxid enthalten. In dieser Beschreibung ist unter einem "inter metallischen Oxid" eine Verbindung zu verstehen, die aus zwei oder mehr verschiedenen Metallen und Sauerstoff besteht. Eine vorteilhafte Suszeptorsubstanz enthält Eisenoxide, Nickeloxide und intermetallische Oxide von Eisen und Nickel wie z.B. Nic keleisenferrit (NiFe₂O₄) und enthält ferner Nickel im reduzier ten Zustand. Es ist möglich, daß die Suszeptorsubstanz nur ein einziges Metall sowohl in Form des Oxids als auch in Form des reduzierten Metalls, z.B. Zinkoxid und reduziertes Zink, ent hält. Die Kombination von magnetischen Eigenschaften und elek trischer Leitfähigkeit, die durch die bevorzugten Suszeptorsub stanzen bereitgestellt wird, fördert eine wirksame Erwärmung beim Bestrahlen mit Mikrowellen.

Die Suszeptorsubstanz ist vorzugsweise in einer dünnen Suszep torschicht auf einer Oberfläche des Grundkörpers angeordnet. Im Rahmen der Erfindung wird der Begriff "Keramik" im weiten Sinne angewandt und schließt Glaskeramik sowie herkömmliche kerami sche Werkstoffe ein. Die bevorzugten Substanzen für den Grund körper des Geräts sind die Glaskeramik-Werkstoffe, insbesondere diejenigen, die unter dem Warenzeichen PYROCERAM verkauft wer den. Zu den bevorzugten Überzugssubstanzen gehört Glas.

Die Überzugsschicht ist vorzugsweise dünn und hat einen Wärme ausdehnungskoeffizienten, der in der Nähe des Wärmeausdehnungs koeffizienten des Grundkörpers liegt. Vorzugsweise ist die Überzugsschicht nur an mit Abstand angeordneten Stellen auf der Oberfläche des Grundkörpers mit dem Grundkörper verschmolzen und sind mindestens einige der Zwischenräume zwischen Teilchen der Suszeptorsubstanz in der Suszeptorschicht füllstofffrei. Obwohl die Erfindung nicht durch irgendeine Theorie der Wir kungsweise eingeschränkt wird, wird angenommen, daß alle diese Merkmale dazu dienen, Scherspannungen, die durch Unterschiede in der Wärmeausdehnung des Grundkörpers und der Schichten ver ursacht werden, auf ein Minimum herabzusetzen und folglich eine Haarrißbildung und eine Trennung der Überzugsschicht und der Suszeptorschicht während der wiederholten Temperaturänderungen, die mit der Anwendung des Geräts verbunden sind, zu verhindern. Ferner wird angenommen, daß die füllstofffreien Zwischenräume zum Mikrowellen-Absorptionsvermögen der Suszeptorschicht bei tragen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein ein faches, wirksames und sicheres Verfahren zur Herstellung eines Mikrowellenerwärmungs-Geräts bereitgestellt. Bei einem Verfah ren gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wird auf eine Oberfläche des Grundkörpers des Geräts eine Suszeptorschicht aus einer teilchenförmigen, suszeptorbildenden Substanz aufge bracht. Im Rahmen der Erfindung ist unter dem Begriff "Suszep torsubstanz" eine Substanz zu verstehen, die Mikrowellen absor biert. Im Rahmen der Erfindung schließt der Begriff "suszeptor bildende Substanz" sowohl Suszeptorsubstanzen als auch Substan zen, die nach einer weiteren Behandlung Mikrowellen absorbie rende Substanzen werden, ein.

Die Suszeptorschicht kann als vorgebildete Schicht auf einem Abziehbildsubstrat bereitgestellt werden und kann auf den Grundkörper des Geräts aufgebracht werden, indem sie vom Ab ziehbildsubstrat auf den Grundkörper übertragen wird. Vorzugs weise werden auch die Überzugsschicht oder die Überzugsschich ten als vorgebildete Schichten auf demselben Abziehbildsubstrat bereitgestellt, so daß alle diese Schichten in einem einzigen Übertragungsvorgang auf den Grundkörper aufgebracht werden kön nen. Durch das Verfahren zur Herstellung eines Mikrowellener wärmungs-Geräts gemäß besonderes bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird infolgedessen die Fertigung des Mikrowellen erwärmungs-Geräts in hohem Maße vereinfacht und werden alle schwierigen Schritte und gefährlichen Substanzen vermieden, die zu bekannten Verfahren gehören.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachste hend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher er läutert.

Fig. 1 ist eine schematische Teil-Schnittansicht eines Abzieh bildes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Fig. 1 ähnliche Ansicht, die einen Teil eines Grundkörpers, einer Suszeptorschicht und einer Überzugsschicht in einer Zwischenstufe eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem das Abziehbild von Fig. 1 verwendet wird, veranschaulicht.

Fig. 3 ist eine Teilansicht des Bodens eines fertigen Geräts, das unter Anwendung des Abziehbildes von Fig. 1 und des Verfah rens von Fig. 2 hergestellt worden ist.

Fig. 4 ist eine schematische Teilansicht eines Schnittes ent lang der Linie 4-4 in Fig. 3 in vergrößertem Maßstab.

Fig. 5 und 6 sind Fig. 1 ähnliche Ansichten, die Abziehbilder gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung erläutern.

Fig. 7 ist eine schematische Teil-Schnittansicht, die einen Teil eines unter Verwendung des Abziehbildes von Fig. 6 herge stellten Geräts veranschaulicht.

Fig. 8 ist eine Teilansicht des Bodens eines Geräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Ein Abziehbild gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wie es in Fig. 1 erläutert wird, enthält ein übliches Abziehbild substrat 10 aus Papier und eine übliche wasserlösliche Trenn schicht 12 aus Dextrin, die sich auf dem Substrat befindet. Auf der Trennschicht ist eine Suszeptorschicht 14 angeordnet. Die Suszeptorschicht enthält einen Überzug 15 aus einem als Binde mittel dienenden (Klar)lack und eine einzelne Schicht aus fei nen Teilchen 16 einer suszeptorbildenden Substanz in Form einer Eisen-Nickel-Legierung, die am Lack-Grundüberzug anhaften. Mit den Teilchen der suszeptorbildenden Legierung sind sehr feine Teilchen 17 aus einer Glas-Moderatorsubstanz durchsetzt. Die Suszeptorechicht in dem Abziehbild ist in einem Muster gebil det, das dem gewünschten Muster der Suszeptorschicht in dem fertigen Gegenstand entspricht. Wie es in Fig. 1 und 3 erläu tert wird, weist die Suszeptorschicht eine einheitliche bedeck te Fläche 18 mit Löchern 20 auf, die sich in regelmäßigen Ab ständen durch die Suszeptorschicht hindurch erstrecken.

Die Suszeptorschicht wird gebildet, indem der Lack in einem Mu ster, das dem gewünschten Muster der Suszeptorschicht ent spricht, auf die Trennschicht aufgedruckt, auf den Lack eine Mischung aus den Teilchen der suszeptorbildenden Legierung und den Teilchen der Glas-Moderatorsubstanz aufgebracht und der Lack dann getrocknet wird, so daß der Lack die Teilchen an Ort und Stelle hält. Nach dem Trocknen werden lose Teilchen z.B. durch Bürsten entfernt. Nach diesem Vorgang bleiben nur dieje nigen Legierungsteilchen zurück, die den Lacküberzug unmittel bar berühren. Wenn auf dem Lacküberzug während des Aufbring schrittes mehrere Teilchenschichten aufeinander abgesetzt wer den, bleibt infolgedessen nach dem Entfernungsschritt nur die unterste Schicht zurück. Von den Flächen, die frei von Lack sind, werden im wesentlichen alle Teilchen entfernt, so daß die Löcher 20 gebildet werden. Ein Verfahren zur Bildung einer teilchenförmigen Schicht mit einem gewünschten Muster durch Anhaftenlassen der Teilchen an einer klebrigen Lackschicht ist auf dem Fachgebiet der Abziehbildherstellung bekannt und wird im allgemeinen als "Litho"- bzw. "Abziehbild"-Verfahren be zeichnet.

Auf der Suszeptorschicht 14 ist eine erste Überzugsschicht 22 angeordnet, die in einem als Bindemittel dienenden Acrylharz feine Teilchen eines niedrigschmelzenden Glases mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten enthält, wobei sich Teile der ersten Überzugsschicht durch die Löcher 20 in der Suszeptorschicht hindurch erstrecken. Die erste Überzugsschicht enthält auch ei ne kleinere Menge eines üblichen Pigments wie z.B. Oxide von Eisen, Chrom und Cobalt. Die erste Überzugsschicht 22 enthält einen kontinuierlichen Teil, der über der gesamten Suszeptor schicht liegt und sich über die Ränder 26 der Suszeptorschicht hinaus erstreckt. Die erste Überzugsschicht 22 weist ferner isolierte Teile 27 auf, die vom kontinuierlichen Teil entfernt sind, wobei die isolierten Teile die Form einer Beschriftung oder anderer Zeichen haben, wie man es bei dem fertigen Gerät (Fig. 3) sehen kann. Eine zweite Überzugsschicht 24, die eine ähnliche Zusammensetzung wie die erste Überzugsschicht hat, je doch kein Pigment enthält, ist auf der ersten Überzugsschicht angeordnet.

Die Überzugsschichten werden typischerweise durch Aufdrucken einer Mischung der Glasteilchen in einer Bindemittellösung, die aus dem Bindemittel und einem organischen Lösungsmittel für das Bindemittel besteht, mittels Siebdruck gebildet. Die Technik des Aufbringens einer aus Glas und Bindemittel bestehenden Schicht durch Siebdruck ist auf dem Fachgebiet der Herstellung von Abziehbildern zum Dekorieren von keramischen Erzeugnissen und Glaswaren bekannt.

Die Teilchengrößen und die Dicken der verschiedenen Schichten sind in den Zeichnungen zum Verdeutlichen der Erläuterung stark übertrieben. Typischerweise haben die Legierungsteilchen einen Durchmesser von weniger als etwa 40 µm und vorzugsweise weniger als etwa 27 µm, während die Glasteilchen in den Überzugsschich ten vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 2 bis 4 µm haben. Jede der Überzugsschichten in dem Abziehbild ist typischerweise weniger als etwa 10 µm dick.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird das in Fig. 1 erläu terte Abziehbild verwendet, um auf einer Oberfläche 29 (Fig. 2) eines Glaskeramik-Grundkörpers 28 in Form einer üblichen Brat pfanne Überzugs- und Suszeptorschichten zu bilden. Das Abzieh bild wird angefeuchtet, um die Trennschicht 12 aufzuweichen und aufzulösen, und auf den Grundkörper aufgelegt, so daß das Sub strat dem Grundkörper gegenüberliegt. Das Substrat wird dann entfernt, wobei die Suszeptorschicht 14 und die Überzugsschich ten 22 und 24 auf der Oberfläche 29 zurückbleiben. Die vorste hend erwähnten Schritte sind dieselben, wie sie beim Aufbrin gen eines üblichen Abziehbildes des Typs, der auf dem Abzieh bild-Fachgebiet als "Wasser"- oder "Wegschiebe"-Abziehbild be kannt ist, angewandt werden.

Nachdem die Suszeptorschicht und die Überzugsschichten aufge bracht worden sind, werden der Grundkörper, die Überzugsschich ten und die Suszeptorschicht unter einer oxidierenden Atmosphä re wie z.B. Luft in einem üblichen Ofen der Bauweise, die üb licherweise angewandt wird, um Dekorations-Abziehbilder auf ke ramischen Erzeugnissen anzubringen, erhitzt und allmählich auf Raumtemperatur abgekühlt. Beim Erhitzungsschritt werden der Lack und das Acrylharz, die als Bindemittel dienen, unter Er zeugung gasförmiger Oxidationsprodukte, die sich schnell ver flüchtigen, oxidiert. Die Glasteilchen in den Überzugsschichten erweichen und schmelzen und fließen deshalb unter Bildung einer einzigen kontinuierlichen Überzugsschicht 30 ohne Löcher (Fig. 4), wobei die Überzugsschicht an den Rändern 26 der Suszeptor schicht und bei jedem der Löcher 20 in der Suszeptorschicht mit dem Grundkörper verschmolzen wird, wie es in Fig. 4 schematisch veranschaulicht ist. Die einheitliche Überzugsschicht in dem fertigen Gegenstand hat typischerweise eine Gesamtdicke, die etwa die Hälfte der Gesamtdicke der zwei Überzugsschichten in dem Abziehbild beträgt. Es wird angenommen, daß diese Abnahme der Dicke aus dem Verlust der Bindemittel und dem Fließen des Glases, das den Raum einnimmt, der vor dem Erhitzen durch die Bindemittel eingenommen wurde, resultiert.

Die Legierungsteilchen in der Suszeptorschicht werden unter Bildung der fertigen Suszeptorsubstanz oxidiert. Vorzugsweise werden die Metalle in der Suszeptorschicht während des Erhit zungsschrittes nicht vollständig oxidiert. Obwohl die Erfindung nicht durch irgendeine Theorie der Wirkungsweise eingeschränkt wird, wird angenommen, daß die Überzugsschicht dazu dient, die Oxidation der Suszeptorschicht zu begrenzen. Der Grundkörper 28 ist im wesentlichen nicht porös, so daß Sauerstoff aus der umgebenden Atmosphäre nicht durch den Grundkörper hindurch in die Suszeptorschicht eintreten kann. Vor dem Schmelzen der Glasteilchen sind die Überzugsschichten porös und gestatten ei nen gewissen Eintritt von Sauerstoff zu der Suszeptorschicht. Es wird angenommen, daß beim Schmelzen der Glasteilchen die er haltene einheitliche Überzugsschicht 30 im wesentlichen nicht porös wird und eine weitere Beförderung bzw. einen weiteren Durchlaß von Sauerstoff zu der Suszeptorschicht im wesentlichen beendet. Das in der Legierung vorhandene Eisen wird typischer weise in einem wesentlich größeren Ausmaß oxidiert als das Nic kel. Infolgedessen bleibt in der fertigen Suszeptorsubstanz nach dem Erhitzen mindestens ein Teil des Nickels im reduzier ten oder nichtoxidierten Zustand. Die fertige Suszeptorsubstanz enthält auch Oxide von Eisen und Nickel. Es wird angenommen, daß zu den vorhandenen Oxiden intermetallische Oxide von Eisen und Nickel, d.h., Verbindungen, die Eisen, Nickel und Sauer stoff enthalten, gehören. Es wird angenommen, daß zu den gebil deten intermetallischen Oxiden etwas Nickeleisenferrit oder NiFe₂O₄ gehört.

Nach dem Erhitzungsschritt bleibt die Suszeptorsubstanz in Teilchenform zurück, obwohl eine gewisse Umordnung bzw. Umlage rung der Substanz zu Teilchen eintreten kann, die von den Teil chen verschieden sind, die vor dem Erhitzen ursprünglich in der Suszeptorschicht vorhanden waren. Deshalb wird angenommen, daß sich ein gewisser Teil des reduzierten oder nicht oxidierten Nickels während des Erhitzungsschrittes von den gebildeten Oxidteilchen absondert und mikroskopisch kleine Teilchen aus im wesentlichen reinem reduziertem oder nicht oxidiertem Nickel bildet, die die Form von mikroskopisch kleinen Fasern oder Tröpfchen annehmen können. Ferner kann in der Suszeptorschicht während des Erhitzungsvorgangs ein gewisses Sintern oder Ver schmelzen benachbarter Teilchen eintreten.

Nach dem Erhitzen sind die Zwischenräume 32 zwischen den Teil chen 16 der fertigen Suszeptorschicht 14 nicht vollständig mit Glas gefüllt. Das Glas der Überzugsschicht kann durch einige der größeren Zwischenräume 34 fließen, um sich bei solchen Zwi schenräumen mit dem Grundkörper zu verbinden und mit diesem zu verschmelzen. Ferner schmelzen während des Erhitzens die in die Suszeptorschicht eingebauten Teilchen der Glas-Moderatorsub stanz und lagern in den Zwischenräumen zwischen Teilchen der Suszeptorsubstanz zusätzliches Glas ab. Nichtsdestoweniger bleiben mindestens einige der Zwischenräume zwischen Teilchen der Suszeptorsubstanz füllstofffrei. Der fertige Gegenstand enthält infolgedessen Suszeptorsubstanz in Form einer nicht ge packten Schicht aus Teilchen 16 mit einigen füllstofffreien leeren Räumen oder Zwischenräumen und weist auch eine kontinu ierliche glasartige Überzugsschicht 30 auf, die dicht über der Suszeptorschicht liegt, wobei die Überzugsschicht nur an mit Abstand angeordneten Stellen auf der Oberfläche des Grundkör pers, d.h., an den Rändern 26 der Suszeptorsubstanz, bei Lö chern 20 und bei einigen der größeren Zwischenräume 34, mit dem Grundkörper verschmolzen ist. Wie in Fig. 4 am deutlichsten zu sehen ist, überbrücken Teile der verschmolzenen Überzugs schicht 30, die sich zwischen diesen mit Abstand angeordneten Stellen befinden, die Suszeptorschicht, sind jedoch nicht mit dem Grundkörper verschmolzen. Infolgedessen sind die Teilchen 16 in der Suszeptorschicht nicht fest in einer glasartigen Ma trix gebunden, obwohl die Suszeptorschicht in dem fertigen Ge rät durch die Überzugsschicht und den Grundkörper vollständig eingeschlossen ist.

Obwohl die Erfindung nicht durch irgendeine Theorie der Wir kungsweise eingeschränkt wird, wird angenommen, daß das gesteu erte Fließen der Glas-Überzugssubstanz, bei dem eine kontinu ierliche Schicht gebildet wird, ohne daß die Zwischenräume in der Suszeptorschicht vollständig gefüllt werden, sowohl mit der relativ hohen Viskosität des Glases bei den Temperaturen, die für den Erhitzungsschritt angewandt werden, als auch mit den Wirkungen der Oberflächenspannung in Verbindung steht. Die Überzugsschicht wird typischerweise auf eine Temperatur er hitzt, die nur wenig höher ist als der Schmelzpunkt der Über zugssubstanz, d.h., etwa 690°C bis etwa 710°C, und wird vor dem Abkühlen etwa 4 bis 7 min bei dieser Temperatur gehalten. Es wird angenommen, daß die geschmolzene Überzugssubstanz die Teilchen der Suszeptorschicht nicht benetzt, so daß die Über zugssubstanz durch die Oberflächenspannung zumindest aus den feineren Zwischenräumen ausgeschlossen wird. Auch die Zusammen ziehung der Suszeptorsubstanz während der Abkühlung kann zur Bildung von füllstofffreien Zwischenräumen in der Suszeptor schicht beitragen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Suszep torsubstanz ist typischerweise größer als der Ausdehnungskoef fizient des Grundkörpers und der Überzugssubstanz. Wenn das Ge rät abgekühlt wird, ziehen sich die Teilchen der Suszeptorsub stanz in einem größeren Ausmaß zusammen als der Grundkörper und die Überzugssubstanz. Eine solche Zusammenziehung der Teilchen führt zur Öffnung der Zwischenräume zwischen den Teilchen.

Die Überzugsschicht hält die Suszeptorsubstanz in dem fertigen Gerät wirksam an der Oberfläche des Grundkörpers und schützt die Suszeptorschicht während der Anwendung des Geräts. Infolge dessen verhindert die Überzugsschicht einen Abrieb der Suszep torschicht. Außerdem schützt die Überzugsschicht die Suszeptor substanz vor einer weiteren Oxidation während der Anwendung des Geräts wie z.B. beim Erhitzen, das mit der Bestrahlung durch Mikrowellen verbunden ist. Die Überzugsschicht schützt die Sus zeptorsubstanz auch vor dem Angriff von Chemikalien, wozu der Angriff von Reinigungsmitteln während der Reinigung gehört, und verhindert ein Auslaugen der Suszeptorsubstanz aus der Suszep torschicht. Die Überzugsschicht verlängert auf diese Weise in hohem Maße die Nutzlebensdauer der Suszeptorschicht und verhin dert auch, daß die Umgebung durch die Suszeptorsubstanz verun reinigt wird.

Das fertige Gerät kann beim Garen mit Mikrowellen verwendet werden. Ein Stück Fleisch oder ein anderes Nahrungsmittel kann auf die innere Oberfläche des Grundkörpers des Geräts (auf die Oberfläche, die der Oberfläche 29 entgegengesetzt ist) gelegt werden, und das Gerät kann in einen handelsüblichen Mikrowel lenofen hineingebracht werden. Der Grundkörper des Geräts kann durch die Füße 31, die aus dem Grundkörper des Geräts vorste hen, auf einem Gestell des Mikrowellenofens getragen werden, um die Oberfläche 29 und folglich die Überzugsschicht und die Sus zeptorschicht von dem Gestell fernzuhalten. Bei der Bestrahlung des Geräts mit Mikrowellenstrahlung absorbiert die Suszeptor schicht 14 Mikrowellenenergie und wandelt diese in Wärme um, wodurch die benachbarten Wandteile des Geräts und folglich das Nahrungsmittel, das damit in Berührung ist, erhitzt werden.

Obwohl die Erfindung nicht durch irgendeine Theorie der Wir kungsweise eingeschränkt wird, wird angenommen, daß die Absorp tion von Mikrowellenenergie und deren Umwandlung in Wärme durch die Suszeptorschicht sowohl mit einer Wechselwirkung der Oxid teilchen mit der magnetischen Komponente der Mikrowellenenergie als auch mit der Induktion von Wirbelströmen in der Suszeptor schicht verbunden ist. Es wird angenommen, daß die füllstoff freien Zwischenräume, die den Teilchen der Suszeptorsubstanz in der Suszeptorschicht benachbart sind, das Ansprechen der Teil chen auf magnetische Erregung verbessern. Es wird auch angenom men, daß das reduzierte oder nicht oxidierte Metall, das in der Suszeptorschicht vorhanden ist, die elektrische Leitfähigkeit einer solchen Schicht verbessert und die Erzeugung von Wirbel strömen in der Suszeptorschicht erleichtert. Ferner wird ange nommen, daß die Überzugssubstanz die Teilchen der Suszeptorsub stanz nicht in wesentlichem Maße voneinander isoliert und folg lich das Fließen von Wirbelströmen innerhalb der Suszeptor schicht nicht in wesentlichem Maße behindert. Es wird angenom men, daß diese Einflußgrößen in erheblichem Maße zu der wirksa men Umwandlung von Mikrowellenenergie in Wärme beitragen, die eintritt, wenn das Gerät mit Mikrowellenenergie bestrahlt wird. Außerdem verhindert die nicht elektrisch leitende Überzugs schicht, die dicht über der Suszeptorschicht liegt, wirksam ei ne Erzeugung elektrischer Lichtbögen an der Oberfläche der Sus zeptorschicht. Die Überzugsschicht erleichtert auf diese Weise in hohem Maße die Verwendung von Suszeptorsubstanzen wie z.B. teilchenförmigen Metalloxiden und Metallen, die sonst während der Bestrahlung mit Mikrowellen zur Erzeugung von Lichtbögen führen würden.

Die Suszeptorschicht erzeugt vorzugsweise genügend Wärme, um die Temperatur der benachbarten Teile des Grundkörpers des Ge räts auf etwa 205°C oder mehr zu erhöhen, was heiß genug ist, um Fleisch zart oder knusprig zu bräunen. Es versteht sich von selbst, daß das Gerät während der Anwendung einer wiederholten thermischen Wechselbeanspruchung ausgesetzt ist. Die in der Suszeptorschicht enthaltenen Substanzen haben typischerweise Wärmeausdehnungskoeffizienten, die merklich höher sind als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Grundkörperwerkstoffs. Glaske ramik-Werkstoffe des Typs, der unter dem Warenzeichen PYROCERAM verkauft wird, haben beispielsweise Wärmeausdehnungskoeffizien ten in der Größenordnung von etwa 10^-6 cm/(cm×°C), während me tallisches Nickel und Nickeleisenferrit Ausdehnungskoeffizien ten in der Größenordnung von etwa 10^-5 cm/(cm×°C) haben. Eine so große Ungleichheit zwischen Ausdehnungskoeffizienten in be nachbarten Schichten des Geräts würde dazu führen, daß eine in bedeutendem Maße ungleiche Ausdehnung hervorgerufen wird, und würde folglich zur Erzeugung beträchtlicher mechanischer Span nungen an der Grenzfläche zwischen den Schichten führen.

Es wird jedoch angenommen, daß diese Spannungen durch die füll stofffreien Zwischenräume in der Suszeptorschicht auf ein Mini mum herabgesetzt werden. Es wird angenommen, daß diese Zwi schenräume für eine Ausdehnung der Teilchen der Suszeptorsub stanz Platz schaffen. Die Temperaturen, die während der Anwen dung des Geräts erreicht werden, sind typischerweise niedriger als die Temperaturen, die während des zur Herstellung des Ge räts angewandten Erhitzungsschrittes erreicht werden. Infolge dessen ist die Ausdehnung der Suszeptorteilchen während der An wendung typischerweise geringer als die Zusammenziehung dieser Teilchen während des bei der Herstellung durchgeführten Abküh lungsschrittes. Es wird folglich angenommen, daß durch solch eine Ausdehnung nicht alle füllstofffreien Zwischenräume in der Suszeptorschicht vollständig geschlossen werden und daß deshalb in der Suszeptorschicht keine merkliche Druckspannung hervor gerufen wird. Außerdem wird angenommen, daß die nur an mit Ab stand angeordneten Stellen auf der Oberfläche des Grundkörpers eingetretene Befestigung der Überzugsschicht am Grundkörper me chanische Spannungen, die durch eine ungleiche Ausdehnung der Suszeptorsubstanz und des Grundkörpers hervorgerufen werden, weiter verringert. So kann sich die Überzugsschicht von dem Grundkörper in geringem Maße wegbiegen oder von dem Grundkörper weg ausbauchen, wenn sich die Suszeptorsubstanz beim Erhitzen ausdehnt. Durch diese Merkmale des Geräts wird die ungleiche Wärmeausdehnung der Suszeptorsubstanz und des Grundkörpers wirksam kompensiert. Die Suszeptorsubstanz kann infolgedessen im wesentlichen ohne Rücksicht auf ihren Wärmeausdehnungskoef fizienten gewählt werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Verfahren wird eine suszeptor bildende Substanz in Form einer Eisen-Nickel-Legierung verwen det, um eine Suszeptorsubstanz zu bilden, die Oxide von Eisen und Nickel und Nickel im reduzierten Zustand enthält. Eisen- Nickel-Legierungen mit einem Eisengehalt von etwa 20 bis etwa 80% und Nickel als Rest werden bevorzugt, wobei Legierungen, die etwa 70% Eisen und etwa 30% Nickel enthalten, besonders bevorzugt werden. Eisen und Nickel können in von Legierungs teilchen verschiedenen Formen bereitgestellt werden. So kann die suszeptorbildende Substanz eine Mischung sein, die feine Eisenteilchen und feine Nickelteilchen enthält. Solche Mischun gen können durch Reduktion von gemischten, gasförmigen Carbony len von Eisen und Nickel gebildet werden. Obwohl mit solchen Mischungen brauchbare Ergebnisse erzielt werden können, liefern Suszeptorsubstanzen, die durch Oxidation von Legierungsteilchen gebildet werden, typischerweise eine wirksamere und beständige re Wärmeerzeugung als Suszeptorsubstanzen, die durch Oxidation von Mischungen verschiedener Metallteilchen gebildet werden.

Als suszeptorbildende Substanz kann auch reines Zink eingesetzt werden. Die Mischung aue Zinkoxid und Zink im reduzierten Zu stand, die bei der partiellen Oxidation von reinem Zink als suszeptorbildender Substanz gebildet wird, liefert eine sehr wirksame Umwandlung von Mikrowellenenergie in Wärme.

Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Überzugsschicht wird typi scherweise so eng an den Wärmeausdehnungskoeffizienten des dar unterliegenden Grundkörpers angepaßt, wie es durchführbar ist. Infolgedessen hat das Glas, das in der Überzugsschicht verwen det wird, für die Verwendung mit einem Glaskeramik-Grundkörper vorzugsweise einen Ausdehnungskoeffizienten von etwa 60×10^-7 cm/(cm×°C) oder weniger. Das Glas, das in der Überzugsschicht verwendet wird, hat vorzugsweise einen Schmelzpunkt, der unter halb von etwa 710°C liegt, und zeigt vorzugsweise bei den Tem peraturen, die während des Erhitzungsschrittes erreicht werden, eine gute Beständigkeit gegen einen Ionenaustausch durch die Metalle der suszeptorbildenden Substanz. Die Überzugssubstanz hat vorzugsweise auch eine gute Abriebbeständigkeit und eine gute Beständigkeit gegenüber dem Angriff von Chemikalien und insbesondere gegenüber dem Angriff von Reinigungsmitteln unter den Bedingungen, die bei der Anwendung des fertigen Geräts herrschen. Gläser, die die gewünschte Kombination von Eigen schaften haben, sind auf dem Fachgebiet bekannt. Das niedrig schmelzende Glas mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten, das unter der Bezeichnung "flux number 1344" von Corning Glass Works, Corning, New York (USA), erhältlich ist, wird jedoch be sonders bevorzugt.

Ferner sollte die Überzugsschicht in dem fertigen Gerät dünn sein, um die mechanische Spannung an den Verschmelzungsstellen zwischen der Überzugsschicht und dem Grundkörper auf ein Mini mum herabzusetzen. Die einheitliche Verbund-Überzugsschicht, die aus dem Verschmelzen der Glasteilchen in den zwei Überzugs schichten des Abziehbildes resultiert, ist vorzugsweise etwa 10 µm bis etwa 6 µm dick, wobei der Bereich zwischen etwa 8 µm und etwa 6 µm besonders bevorzugt wird. Im Rahmen dieser Be schreibung bedeutet der in bezug auf eine Schicht angewandte Ausdruck "Dicke" die mittlere Dicke der Schicht, wobei alle sichtbaren Löcher oder Öffnungen in der Schicht ausgeschlossen sind. Die Dicke der Überzugsschicht in dem fertigen Gerät hängt von den Anteilen der Überzugssubstanz und des Bindemittels in den Überzugsschichten des Abziehbildes und von der Dicke dieser Schichten ab. Diese Parameter können so eingestellt werden, daß die Gesamtmasse der Überzugssubstanz je Flächeneinheit in den Überzugsschichten des Abziehbildes der Masse einer verschmolze nen Überzugsschicht mit der gewünschten Dicke je Flächeneinheit entspricht. Zur Bildung einer Überzugsschicht mit einer zwi schen etwa 6 µm und etwa 10 µm liegenden Dicke sind etwa 2,64 mg/cm² bis etwa 4,4 mg/cm² Glas mit einer Dichte von etwa 4,4 g/cm³ erforderlich. Mit anderen Worten, das Gesamtvolumen der Glasteilchen in den Überzugsschichten des Abziehbildes je Flächeneinheit entspricht der Dicke oder dem Volumen je Flä cheneinheit der gewünschten verschmolzenen Überzugsschicht in dem fertigen Gerät, nämlich etwa 6×10^-4 cm³/cm² bis etwa 10×10^-4 cm³/cm².

Die Moderatorsubstanz, die in der Suszeptorschicht enthalten ist, vermindert die elektrische Leitfähigkeit der Suszeptor schicht und mäßigt folglich die Temperatur, die bei der Anwen dung während der Bestrahlung mit Mikrowellen durch das Gerät erreicht wird. Das Verhältnis der Moderatorsubstanz zu der suszeptorbildenden Substanz im Abziehbild und folglich das Ver hältnis der Moderatorsubstanz zu der Suszeptorsubstanz in dem fertigen Gerät wird so gewählt, daß während der Anwendung des Geräts die gewünschte Temperatur erhalten wird. Die Moderator substanz kann ganz weggelassen werden, damit während der Anwen dung höhere Temperaturen erzielt werden. Das Glas, das als Mo deratorsubstanz verwendet wird, hat vorzugsweise einen ähnli chen Schmelzpunkt und einen ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten wie die Überzugssubstanz. Die Moderatorsubstanz ist vor einem Angriff durch Reinigungsmittel während der Anwendung des Geräts geschützt, ist jedoch den Metallen der Suszeptorsubstanz in in niger Weise ausgesetzt. Infolgedessen werden als Moderatorsub stanzen Glaszusammensetzungen bevorzugt, die gegenüber einem Ionenaustausch besonders beständig sind; das Glas, das unter der Bezeichnung "flux number 1803" von Corning Glass Works er hältlich ist, wird als Moderatorsubstanz besonders bevorzugt. Moderatorsubstanzen sind mit suszeptorbildenden Substanzen aus reinem Zink besonders vorteilhaft. Zink/Zinkoxid-Suszeptor schichten, die aus suszeptorbildenden Substanzen aus reinem Zink ohne Moderatorsubstanzen gebildet werden, erreichen typi scherweise Temperaturen, die weit über dem Bereich liegen, der in einem Garungsgerät erwünscht ist.

Ein Abziehbild gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin dung, das in Fig. 5 erläutert wird, weist nur eine Überzugs schicht 122 auf. Die einzige Überzugsschicht des Abziehbildes enthält die gesamte Masse des Glases, die benötigt wird, um in dem fertigen Gegenstand eine Überzugsschicht mit der gewünsch ten Dicke zu bilden. Ferner wird sowohl die Überzugsschicht 122 als auch die Suszeptorschicht 114 durch ein Siebdruckverfahren hergestellt. Die Überzugsschicht 122 enthält eine Mischung aus Glasteilchen und einem als Bindemittel dienenden Acrylharz, die der bei den Überzugsschichten des Abziehbildes von Fig. 1 verwendeten Mischung ähnlich ist. Die Suszeptorschicht 114 enthält Metallteilchen 116 und Moderatorsubstanzteilchen 117 in derselben Art eines als Bindemittel dienenden Acrylharzes. Das Abziehbild von Fig. 5 ist für das Aufbringen auf den Grundkörper des Geräts durch Ablösen mittels Wärme bestimmt. Infolgedessen ist die Lage des Substrats bezüglich der anderen Schichten der in Fig. 1 erläuterten Lage entgegengesetzt. Bei dem Abziehbild von Fig. 5 ist das Substrat 110 so angeordnet, daß es der Überzugsschicht statt der Suszeptorschicht benach bart ist. Eine wachsartige Trennschicht 112, wie sie üblicher weise bei Dekorations-Abziehbildern verwendet wird, die durch Ablösen mittels Wärme aufgebracht werden, ist zwischen dem Sub strat und der Überzugsschicht angeordnet. Eine Schicht 140 aus einem durch Wärme aktivierbaren Klebstoff, wie sie üblicherwei se bei Dekorations-Abziehbildern verwendet wird, die durch Ab lösen mittels Wärme aufgebracht werden, ist auf der Suszeptor schicht 114 angeordnet. Bei der Anwendung wird das Abziehbild so auf den Grundkörper des Geräts aufgelegt, daß die Klebstoff schicht 140 die Oberfläche des Grundkörpers berührt, und das Abziehbild wird erwärmt, um das Wachs der Trennschicht 112 zu erweichen und den Klebstoff der Schicht 140 zu aktivieren. Dann wird das Substrat 110 von der Überzugsschicht abgeschält bzw. abgelöst, wobei der Rest des Abziehbildes auf dem Grundkörper des Geräte zurückbleibt. Diese Schritte sind dieselben, wie sie üblicherweise angewandt werden, um übliche Dekorations-Abzieh bilder, die für das Aufbringen durch Ablösen mittels Wärme be stimmt sind, auf keramische Erzeugnisse und Glaswaren aufzu bringen. Der Erhitzungsschritt nach dem Aufbringen der Über zugsschicht und der Suszeptorschicht auf den Grundkörper ist im wesentlichen derselbe, wie er bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren angewandt wird. Der Klebstoff der Schicht 140 wird zu gasförmigen Oxidationsprodukten oxidiert, die sich zusammen mit den Oxidationsprodukten der aus Acrylharz bestehenden Bindemit tel in der Suszeptorschicht und der Überzugsschicht verflüchti gen.

Das in Fig. 6 erläuterte Abziehbild ist wie das in Fig. 5 ge zeigte ein für das Aufbringen durch Ablösen mittels Wärme be stimmtes Abziehbild und weist ein ähnliches Substrat 210, eine ähnliche Überzugsschicht 222, eine ähnliche Suszeptorschicht 214 und eine ähnliche Klebstoffschicht 240 auf. Zwischen der Suszeptorschicht 214 und der Klebstoffschicht 240 ist jedoch eine Unterschicht 242 angeordnet, die eine ähnliche Mischung aus Glasteilchen und Bindemittel enthält, wie sie in der Über zugsschicht verwendet wird. Wenn das Abziehbild auf den Grund körper des Geräts aufgebracht worden ist, ist die Unterschicht 242 zwischen der Suszeptorschicht und der ursprünglichen Ober fläche des Grundkörpers angeordnet. Beim Erhitzen verschmilzt das Glas der Unterschicht 242 mit dem Grundkörper und liefert auf der Oberfläche des Grundkörpers 228 eine kontinuierliche glasartige Unterschicht, wie es in Fig. 7 veranschaulicht wird, wobei die Unterschicht einen integrierenden Teil des Grundkör pers bildet. Die Überzugsschicht 222 verschmilzt bei den mit Abstand angeordneten Öffnungen 220 in der Suszeptorschicht und an den Rändern der Suszeptorschicht mit der Unterschicht und folglich mit dem Grundkörper. Es kann ein gewisses Fließen von Glas aus der Überzugsschicht und der Unterschicht in die Zwi schenräume zwischen benachbarten Teilchen in der Suszeptor schicht auftreten, und ein solches Fließen kann dazu dienen, die Überzugsschicht bei einigen größeren Zwischenräumen 234 zwischen Teilchen in der Suszeptorschicht mit der Unterschicht und folglich mit dem Grundkörper zu verschmelzen. Ein solches Fließen reicht jedoch typischerweise nicht aus, um alle Zwi schenräume zwischen den Teilchen der Suszeptorsubstanz voll ständig zu füllen. Infolgedessen verschmilzt die Überzugs schicht wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nur an mit Abstand angeordneten Stellen, d.h., bei den Öffnun gen, an den Rändern der Suszeptorschicht und bei den größeren Zwischenräumen, mit dem Grundkörper.

Das Glas der Unterschicht ist vorzugsweise ein niedrigschmel zendes Glas, das dem für die Überzugsschicht verwendeten ähn lich ist. Das Glas der Unterschicht kann jedoch so ausgewählt werden, daß es einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der in der Mitte zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Werk stoffs des darunterliegenden Grundkörpers und der Überzugssub stanz liegt, wodurch für eine Abstufung des Ausdehnungskoeffi zienten zwischen dem Werkstoff des darunterliegenden Grundkör pers und der Überzugssubstanz gesorgt wird. Die Dicke der Un terschicht in dem fertigen Gerät kann etwa 1,5 bis etwa 4 µm betragen.

Das in Fig. 8 erläuterte Gerät ist dem in Fig. 3 und 4 erläu terten ähnlich. Bei dem Gerät von Fig. 8 haben die Öffnungen 320 in der Suszeptorschicht jedoch die Form von schmalen, läng lichen, linearen Schlitzen statt von kreisförmigen Löchern. Die linearen Öffnungen sind an ihren Enden miteinander verbunden, so daß die Suszeptorschicht durch die Öffnungen in eine Viel zahl von Zonen 350 unterteilt wird, wobei jede dieser Zonen von der benachbarten Zone durch eine dazwischenliegende Öffnung isoliert ist. Da die einzelnen Zonen 350 der Überzugsschicht durch die bei den Öffnungen 320 mit dem Grundkörper verschmol zene Überzugsschicht voneinander isoliert sind, fließen Wirbel ströme, die bei der Bestrahlung des Geräts mit Mikrowellenener gie erzeugt werden, nicht zwischen den Zonen, sondern sind statt dessen darauf beschränkt, innerhalb einzelner Zonen zu zirkulieren. Wie sich von selbst versteht, kann das Muster der Suszeptorschicht in dem fertigen Gerät in der gewünschten Weise abgeändert werden, indem bei der Herstellung des Abziehbildes das Druckmuster der Suszeptorschicht verändert wird.

Es wird bevorzugt, die Überzugsschicht, die Suszeptorschicht und die Unterschicht, wenn sie verwendet wird, mittels eines einzigen Abziehbildes auf den Grundkörper des Geräts aufzubrin gen weil das Abziehbild ein Aufbringen dieser Schichten mit den gewünschten Mustern und in der gewünschten Dicke oder Masse je Flächeneinheit in einem einzigen, wirtschaftlichen Arbeits gang ermöglicht. Außerdem können die Schichten auf einem ge druckten Abziehbild vor dem Aufbringen auf den Grundkörper des Geräts kontrolliert werden, um zu verhindern, daß fehlerhafte Schichten aufgebracht werden, und auf diese Weise einen Verlust an Gerätegrundkörpern zu vermeiden. Einige dieser Schichten oder alle Schichten können jedoch ohne Verwendung eines Abzieh bilds auf den Grundkörper aufgebracht werden. So kann teilchen förmige suszeptorbildende Substanz oder Legierung zur Bildung der Suszeptorschicht direkt auf dem Grundkörper des Geräts ab gelagert werden, und teilchenförmige Überzugssubstanz kann di rekt über der so gebildeten Suszeptorschicht abgelagert werden. Die suszeptorbildende Substanz und die Überzugssubstanz können durch irgendein geeignetes Verfahren, beispielsweise durch Siebdruck, auf der Oberfläche des Grundkörpers abgelagert wer den, wobei Mischungen aus Bindemitteln und Lösungsmitteln ver wendet werden, die den bei der Herstellung des Abziehbildes durch ein Siebdruckverfahren verwendeten Mischungen ähnlich sind. Ferner kann auf der Oberfläche des Grundkörpers eine glasartige Unterschicht gebildet werden, indem der Grundkörper vor dem Aufbringen der Suszeptorschicht und der Überzugsschicht einem Glasierverfahren unterzogen wird, wie es in der Keramik industrie üblicherweise angewandt wird. Alternativ kann die Suszeptorschicht mittels eines ersten Abziehbildes aufgebracht werden, und die Überzugsschicht kann mittels eines zweiten Ab ziehbildes oder durch direktes Auftragen der Überzugssubstanz über der Suszeptorschicht aufgebracht werden.

Das Substrat, die Trennschicht, der Klebstoff und das Bindemit tel, die in dem Abziehbild verwendet werden, dienen lediglich dazu, die suszeptorbildende Substanz und/oder die Überzugssub stanz als zusammenhängende, vorgebildete Schichten zu halten und das Aufbringen dieser Schichten auf den Grundkörper des Geräts zu erleichtern. Man kann irgendeine übliche Kombination von Substrat, Trennschicht, Klebstoff und Bindemittel verwen den, und zwar unter der Voraussetzung, daß diese Bestandteile das fertige Gerät oder die Prozesse, die während des Erhit zungsschrittes auftreten, nicht nachteilig beeinflussen. So sollten die Bindemittel, die Klebstoffe und die Trennschicht während des Erhitzungsschrittes leicht oxidierbar sein und bei der Oxidation gasförmige Produkte bilden anstelle von festen Rückständen, die das fertige Gerät verunreinigen können. In dieser und in anderer Hinsicht sind die Überlegungen, die mit der Wahl eines Substrat-, Trennschicht-, Klebstoff- und Binde mittelsystems für ein erfindungsgemäßes Abziehbild verbunden sind, dieselben wie die Überlegungen, die in bezug auf ein Dekorations-Abziehbild für Glaswaren oder keramische Erzeugnis se gelten. Besonders bevorzugte Systeme für erfindungsgemäße Abziehbilder, die für das Aufbringen durch Ablösen mittels Wärme bestimmt sind, sind aus den US-PS 40 68 033 und 41 17 182 bekannt. Auch Systeme für das Aufbringen durch Ablösen mit Hil fe von Wasser können angewandt werden. Das Abziehbild kann fer ner ohne Ablöse- bzw. Trennsystem mit einem verbrennbaren Sub strat wie z.B. Nitrocellulose gebildet werden. Bei dieser An ordnung werden die Suszeptorschicht und/oder die Überzugs schicht auf den Grundkörper aufgebracht, indem das gesamte Ab ziehbild auf den Grundkörper aufgelegt wird, und diese Schich ten werden von dem Substrat auf den Grundkörper übertragen, in dem das Substrat wie z.B. während des Erhitzungsschrittes ver brannt wird.

Es können auch suszeptorbildende Substanzen verwendet werden, die von den vorstehend erwähnten verschieden sind. So können Metalle und Kombinationen von Metallen, die von Eisen, Nickel und Zink verschieden sind, verwendet werden. Ebenso können leitfähige nichtmetallische Substanzen verwendet werden. Bei Verfahren, bei denen die vorstehend erwähnten suszeptorbilden den Substanzen aus reduziertem Metall verwendet werden, wird die suszeptorbildende Substanz während des Erhitzungsschrittes unter Bildung der gewünschten fertigen Suszeptorsubstanz oxi diert. Um eine solche Oxidation zu ermöglichen, wird mindestens ein Teil des Erhitzungsschrittes in einer oxidierenden Atmo sphäre durchgeführt. Bei einer Variante des Verfahrens hat die suszeptorbildende Substanz, wie sie auf den Grundkörper aufge bracht worden ist, bereits die Zusammensetzung, die bei der fertigen Suszeptorsubstanz gewünscht wird. Die suszeptorbilden de Substanz, wie sie aufgebracht worden ist, kann beispielswei se Oxide von Eisen und Nickel enthalten, enthält vorzugsweise intermetallische Oxide wie z.B. Nickeleisenferrit und kann auch etwas reduziertes, metallisches Nickel enthalten. Da die sus zeptorbildende Substanz bereits die gewünschte Endzusammenset zung hat, ist bei dieser Variante eine Oxidation dieser Sub stanz während des Erhitzungsschrittes unerwünscht. Der Erhit zungsschritt kann infolgedessen in einer inerten Atmosphäre durchgeführt werden. Es wird jedoch bevorzugt, die Metalloxide, die in der fertigen Suszeptorzusammensetzung enthalten sind, durch Oxidation eines oder mehr als eines reduzierten Metalls während des Erhitzungsschrittes zu bilden. Eine solche in situ durchgeführte Oxidation führt dazu, daß eine wirksamere Suszep torsubstanz erhalten und infolgedessen in der Suszeptorschicht des fertigen Geräts eine wirksamere Umwandlung von Mikrowellen energie in Wärme erzielt wird. Bei einer weiteren Variante wird die suszeptorbildende Zusammensetzung in situ aufgebracht und oxidiert, und die Überzugssubstanz wird dann in einem gesonder ten Arbeitsgang aufgebracht und verschmolzen.

Die Gleichgewichtstemperatur, die während der Bestrahlung mit Mikrowellenstrahlung durch die Suszeptorsubstanz und folglich durch den Grundkörper des Geräts erreicht wird, variiert in Ab hängigkeit von der Zusammensetzung der Suszeptorsubstanz, der Dicke der Suszeptorschicht und den Wärmeverlusten, die dem Ge rät durch das Nahrungsmittel oder einen anderen Gegenstand, der erhitzt werden soll, auferlegt werden. Das magnetische Anspre chen der Suszeptorsubstanz und folglich die Geschwindigkeit der Wärmeentwicklung innerhalb der Suszeptorschicht nehmen merklich ab, wenn sich die Suszeptorsubstanz ihrer Curie-Temperatur nähert. Da aus der Suszeptorsubstanz kontinuierlich Wärme ver lorengeht, ist die Gleichgewichtstemperatur, die durch die Sus zeptorsubstanz erreicht wird, typischerweise etwas geringer als die Curie-Temperatur.

Der Unterschied zwischen der Curie-Temperatur und der Gleichge wichtstemperatur nimmt ab, wenn die Dicke oder die Masse der Suszeptorsubstanz je Flächeneinheit der Suszeptorschicht zu nimmt. Die Masse der Suszeptorsubstanz je Flächeneinheit kann als "Metallmasse je Flächeneinheit" angegeben werden. Unter dem im Rahmen der Erfindung angewandten Ausdruck "Metallmasse je Flächeneinheit" ist die Masse des Metalls oder der Metalle, die in der Suszeptorschicht enthalten sind, je Flächeneinheit zu verstehen, und folglich ist die Masse des in die Suszeptor schicht eingebauten Sauerstoffs ausgeschlossen. Aus der Fläche der Suszeptorschicht, auf die hier Bezug genommen wird, ist die Fläche aller sichtbaren Löcher oder Öffnungen ausgenommen. Bei einer Suszeptorsubstanz, die durch Oxidation einer suszeptor bildenden Substanz aus reduziertem Metall in situ gebildet wird, ist die Metallmasse je Flächeneinheit in der Suszeptor schicht des Geräts gleich der ursprünglich auf den Grundkörper des Geräts aufgebrachten Masse der suszeptorbildenden Substanz je Flächeneinheit.

Die gewünschte Gleichgewichtstemperatur variiert mit der Anwen dung, für die das Gerät vorgesehen ist. Für das Garen mit Mi krowellen sind typischerweise Gleichgewichtstemperaturen zwi schen etwa 260°C und etwa 326°C erwünscht. Suszeptorschich ten, die durch partielle Oxidation einer als suszeptorbil dende Substanz dienenden Eisen-Nickel-Legierung gebildet werden und eine Metallmasse je Flächeneinheit haben, die zwischen etwa 6 mg/cm² und etwa 18 mg/cm² liegt und vorzugsweise etwa 12 mg/ cm² beträgt, liefern Gleichgewichtstemperaturen, die innerhalb dieses gewünschten Bereichs liegen, und werden infolgedessen für Garungsgeräte bevorzugt. Suszeptorschichten, die durch par tielle Oxidation einer suszeptorbildenden Substanz aus Zink gebildet werden und eine Glas-Moderatorsubstanz in einer Menge enthalten, die etwa das 0,35fache bis etwa das 0,5fache der Metallmasse der Suszeptorschicht beträgt, liefern bei einer Metallmasse je Flächeneinheit, die zwischen etwa 5 mg/cm² und etwa 15 mg/cm² liegt und vorzugsweise etwa 10 mg/ cm² beträgt, Gleichgewichtstemperaturen, die innerhalb des gewünschten Be reichs liegen.

Die Erfindung kann auf Gerätegrundkörper angewandt werden, die andere Werkstoffe als die vorstehend erwähnten Glaskeramik- Werkstoffe enthalten. Im Rahmen der Erfindung können beispiels weise Gerätegrundkörper verwendet werden, die aus herkömmlichen keramischen Werkstoffen oder Glas geformt sind. Obwohl als Überzugssubstanz und als Unterschichtsubstanz Glas bevorzugt wird, können andere schmelzbare, nicht leitende Substanzen eingesetzt werden. So können als Überzugssubstanzen keramische Zusammensetzungen bzw. Massen verwendet werden, wobei der kera mische Werkstoff während des Erhitzungsschrittes gebrannt oder teilweise verschmolzen wird. Die Überzugssubstanz kann ferner ein Thixotropierungsmittel enthalten, um ihr Fließen während des Erhitzungsschrittes einzuschränken. Zu geeigneten Thixotro pierungsmitteln für die Verwendung mit einer Glas-Überzugssub stanz gehören feine Teilchen eines relativ hochschmelzenden Glases, die bei den Temperaturen, die im Erhitzungsschritt an gewandt werden, nicht schmelzen. Vorzugsweise sind der Grund körper-Werkstoff, die Überzugssubstanz und die Unterschichtsub stanz, wenn sie verwendet wird, für Mikrowellen im wesentlichen durchlässig, damit Mikrowellenenergie, die auf das Gerät auf trifft, die Suszeptorschicht erreicht.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläu tert.

Beispiel 1

Ein mit Dextrin beschichtetes Substrat aus Papier wird mit ei ner 3 µm dicken Schicht aus einem Leinöllack in einem Muster bedruckt, das aus einem kontinuierlichen, im allgemeinen acht eckigen Fleck mit einer Breite von etwa 21 cm besteht, der Lö cher mit einem Durchmesser von etwa 1,5 mm aufweist, die sich durch die Lackschicht hindurch erstrecken und in einem geradli nigen Gittermuster mit einem Mittenabstand von 2 cm, wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist, angeordnet sind. Auf die klebrige Lackschicht wird ein Legierungspulver aus 70% Eisen und 30% Nickel, das eine maximale Teilchengröße von etwa 27 µm hat, aufgebracht. Lose Metallteilchen werden dadurch entfernt, daß auf die mit Metall bedeckte Lackschicht feines Mehl aufgebracht und weggebürstet wird. Durch Vermischen von 30 Masseteilen Me thylmethacrylat, 10 Masseteilen Dodecylbenzolsulfonsäure und 60 Masseteilen eines als Lösungsmittel dienenden aromatischen Koh lenwasserstoffs wird eine Bindemittellösung hergestellt. Durch Vermischen von 1 Masseteil der Bindemittellösung mit 1 Masse teil eines niedrigschmelzenden Glas-Flußmittels mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten (Corning No. 1803) mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 3 µm zusammen mit 0,01 Masseteilen Chrom oxidschwarz-Pigment mit einer ähnlichen Teilchengröße wird eine erste Glas-Beschichtungsmischung hergestellt. Mit Hilfe des Siebdrucks wird durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 330 mesh eine im wesentlichen kontinuierliche erste Schicht aus dieser ersten Mischung so aufgebracht, daß die kontinuier liche Schicht die gesamte Fläche bedeckt, die durch die Legie rungsschicht eingenommen wird, und sich an den Rändern der Le gierungsschicht etwa 2 mm über diese hinaus erstreckt. Weitere Teile der ersten oder pigmentierten Mischung werden in Berei chen, die von der Legierungsschicht entfernt sind, direkt auf die Dextrinschicht aufgetragen, wobei diese weiteren Teile die Form von Buchstaben haben. Das Aufbringen der ersten Schicht wird so gesteuert, daß, nachdem die erste Schicht durch Trock nen an der Luft zum Abdampfen des Lösungsmittels gehärtet wor den ist, die erhaltene erste Überzugsschicht aus Glas in als Bindemittel dienendem Acrylharz etwa 6 µm dick ist. Eine zweite Glas-Beschichtungsmischung wird entsprechend derselben Formu lierung hergestellt, wie sie für die erste Glas-Beschichtungs mischung angewandt wird, außer daß das Pigment weggelassen wird. Diese zweite Mischung wird unter Anwendung eines Siebes mit einer lichten Maschenweite von 390 mesh über der gehärteten ersten Überzugsschicht aufgebracht und durch Abdampfen des Lö sungsmittels gehärtet, um eine zweite Überzugsschicht zu bil den, die auch etwa 6 µm dick ist. Das Abziehbild, das durch diese Schritte gebildet wird, hat im wesentlichen den in Fig. 1 erläuterten Aufbau.

Das Abziehbild wird angefeuchtet und auf eine Glaskeramik- Bratpfanne mit einer im allgemeinen quadratischen Bodenwand (Seitenlänge: etwa 25 cm) aufgelegt. Das Substrat des Abzieh bildes wird entfernt, wobei die Suszeptor- oder Legierungs schicht und die Überzugsschichten des Abziehbildes auf der Au ßenfläche, d.h., auf der nicht mit Nahrungsmitteln in Berührung kommenden Oberfläche, der Bodenwand der Bratpfanne zurückblei ben. Die Bratpfanne wird mit der Suszeptorschicht und den Über zugsschichten, die sich auf ihr befinden, durch einen ge bräuchlichen Ofen mit Fördereinrichtung hindurchgehen gelassen, in dem die Bratpfanne an der Luft im Verlauf von etwa 40 min auf etwa 700°C erhitzt, etwa 6 min lang bei etwa 700°C gehal ten und dann im Verlauf von etwa 10 min auf Raumtemperatur ab gekühlt wird.

Die erhaltene Mikrowellenerwärmungs-Bratpfanne kann durch Be strahlen mit Mikrowellenstrahlung in einem gebräuchlichen Mi krowellenofen, wie er üblicherweise zum Garen im Haushalt ver wendet wird, wirksam auf Temperaturen erhitzt werden, bei de nen Fleisch gebräunt wird. Die Bratpfanne wird durch wiederhol te thermische Wechselbeanspruchung im wesentlichen nicht beein flußt. Die Mikrowellen absorbierende Suszeptorschicht wird durch die verschmolzene, kontinuierliche Glas-Überzugsschicht wirksam vor einem Abrieb und vor dem Angriff von Reinigungsmit teln geschützt. Die Beschriftung, die sich aus den buchstaben förmigen Teilen der ersten oder pigmentierten Überzugsschicht in dem Abziehbild ergibt, liefert einen dauerhaften Hinweis hinsichtlich der Gebrauchsanweisung. Diese Zeichen sind eben falls gegen eine Beschädigung während der Anwendung beständig.

Beispiel 2

Unter Verwendung von Teilchen aus metallischem Zink mit einer arithmetisch gemittelten Teilchengröße von etwa 8 µm und einer modalen oder häufigsten Teilchengröße von etwa 2 bis 3 µm als suszeptorbildender Substanz wird ein Abziehbild hergestellt. Die Zinkteilchen werden mit Teilchen eines niedrigschmelzenden Glas-Flußmittels (Corning No. 1803) mit niedrigem Ausdehnungs koeffizienten und einer Teilchengröße von weniger als etwa 2 µm und mit einem als Bindemittel dienenden Acrylharz vermischt, wobei eine Beschichtungsmischung für die Bildung einer Suszep torschicht erhalten wird, die etwa 0,4 Masseteile Flußmittel und etwa 1 Masseteil Bindemittel je Masseteil Zink enthält. Die Suszeptorschicht des Abziehbildes wird hergestellt, indem diese Beschichtungsmischung durch Siebdruck auf ein mit Dextrin als Trennschicht beschichtetes Substrat aus Papier aufgedruckt wird, wobei die erhaltene Suszeptorschicht etwa 10 mg Zink/cm² enthält. Das Verfahren zur Herstellung des Abziehbildes ist in anderer Hinsicht dasselbe wie das in Beispiel 1 angewandte. Das Abziehbild wird durch dieselben Verfahren, die in Beispiel 1 angewandt wurden, auf einen Gerätegrundkörper aufgebracht und erhitzt. Das erhaltene Gerät hat ähnliche Eigenschaften wie das in Beispiel 1 hergestellte Gerät.

Das erfindungsgemäße Mikrowellenerwärmungs-Gerät weist einen Grundkörper und eine Mikrowellen absorbierende Suszeptorsub stanz auf, die in Form einer Suszeptorschicht auf der Oberflä che des Grundkörpers angeordnet ist, wobei über der Suszeptor schicht eine kontinuierliche Überzugsschicht liegt, die mit dem Grundkörper des Geräts verschmolzen sein kann. Die Suszeptor substanz kann mindestens ein Metalloxid und mindestens ein Me tall im reduzierten Zustand enthalten und kann gebildet werden, indem eine metallische suszeptorbildende Substanz, die sich auf dem Grundkörper befindet, oxidiert wird. Vorgebildete Schich ten, die die suszeptorbildende Substanz bzw. eine Überzugssub stanz in Teilchenform enthalten, können auf den Grundkörper aufgebracht werden, indem diese Schichten von einem Abziehbild substrat abgezogen und übertragen werden.

Claims

1. Mikrowellenerwärmungs-Gerät mit einem Grundkörper und einer über einer Oberfläche des Grundkörpers liegenden Suszeptor schicht aus einer teilchenförmigen Suszeptorsubstanz, gekenn zeichnet durch eine dicht über der Suszeptorschicht (14, 214) liegende, kontinuierliche Überzugsschicht (22, 222) aus einer für Mikrowellen im wesentlichen durchlässigen Überzugssubstanz, wobei die Überzugsschicht mit dem Grundkörper verschmolzen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (28, 228) aus einer Glas- oder Keramiksubstanz ge bildet ist und die Überzugssubstanz im wesentlichen aus einer Glas- oder Keramiksubstanz besteht.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht nur an mit Abstand angeordneten Stellen auf der erwähnten Oberfläche des Grundkörpers mit dem Grundkörper verschmolzen ist, wobei Teile der Überzugsschicht, die über der Suszeptorschicht zwischen den erwähnten Stellen liegen, nicht mit dem Grundkörper verschmolzen sind und mindestens einige der Zwischenräume (20) zwischen Teilchen der Suszeptorsubstanz füllstofffrei sind.

4. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Suszeptorsubstanz eine elektrisch leitende Substanz ent hält, wobei die Überzugssubstanz und der Grundkörper nicht elektrisch leitend sind.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sus zeptorsubstanz mindestens ein Metall im reduzierten Zustand enthält.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sus zeptorsubstanz mindestens ein Metalloxid enthält.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das min destens eine Metalloxid ein Oxid enthält, in dem mindestens ein aus Eisen, Nickel und Zink ausgewähltes Metall enthalten ist.

8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner ge kennzeichnet durch eine nicht elektrisch leitende Moderatorsub stanz (17, 117), die in den Zwischenräumen zwischen Teilchen der Suszeptorsubstanz angeordnet ist.

9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maxi male Teilchengröße der Suszeptorsubstanz etwa 40 µm oder weni ger und die mittlere Dicke der Suszeptorschicht etwa 40 µm oder weniger beträgt.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß der Grundkörper aus einer Glaskeramiksubstanz gebildet ist und die Überzugsschicht im wesentlichen aus Glas besteht.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht weniger als etwa 10 µm dick ist.

12. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß der Grundkörper an der erwähnten Oberfläche eine Unterschicht (242) aus Glas aufweist, wobei die Unter schicht der Suszeptorschicht gegenüberliegt und die Überzugs schicht mit der Unterschicht verschmolzen ist.

13. Abziehbild für die Herstellung eines Mikrowellenerwärmungs- Geräts mit einem Substrat und einer Suszeptorschicht, gekenn zeichnet durch eine teilchenförmige, suszeptorbildende Substanz (16, 116), die an dem Substrat befestigt ist.

14. Abziehbild nach Anspruch 13, ferner gekennzeichnet durch eine Überzugsschicht (22, 222), die eine teilchenförmige, schmelzbare Überzugssubstanz enthält und der Suszeptorschicht benachbart angeordnet ist.

15. Abziehbild nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugssubstanz im wesentlichen aus einer Glas- oder Kera miksubstanz besteht.

16. Abziehbild nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die suszeptorbildende Substanz mindestens ein Me tall im reduzierten Zustand enthält.

17. Abziehbild nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Suszeptorschicht eine teilchenförmige, schmelzbare, nicht elektrisch leitende Moderatorsubstanz enthält.

18. Abziehbild nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Metall mindestens ein Metall enthält, das aus Eisen, Nickel und Zink ausgewählt ist.

19. Abziehbild nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die suszeptorbildende Substanz eine Legierung von mindestens zwei Metallen enthält, die aus Eisen, Nickel und Zink ausge wählt sind.

20. Abziehbild nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung eine Legierung von Eisen und Nickel ist, wobei das Masseverhältnis von Eisen zu Nickel in der Legierung zwi schen etwa 4:1 und etwa 1:4 liegt.

21. Abziehbild nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich net, daß die suszeptorbildende Substanz eine maximale Teilchen größe von etwa 40 µm oder weniger und die Überzugssubstanz eine maximale Teilchengröße von etwa 4 µm oder weniger hat.

22. Abziehbild nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht etwa 6×10^-4 bis etwa 10×10^-4 cm³ der Überzugssubstanz pro cm² enthält.

23. Abziehbild nach Anspruch 13, 14 oder 15, ferner gekenn zeichnet durch mindestens zwei übereinanderliegende, einander berührende Überzugsschichten (22, 222; 24, 242), wobei eine der Überzugsschichten (22, 222) die Suszeptorschicht berührt, die Überzugsschichten jeweils eine teilchenförmige Überzugssubstanz enthalten, die im wesentlichen aus einer Glas- oder Keramiksub stanz besteht, und die Überzugsschichten zusammen etwa 6×10^-4 bis etwa 10×10^-4 cm³ der Überzugssubstanz pro cm² enthalten.