DE10143925A1

DE10143925A1 - Gargerät, Gargerätetür sowie Verfahren zur Herstellung einer Türscheibe für die Gargerätetür

Info

Publication number: DE10143925A1
Application number: DE10143925A
Authority: DE
Inventors: Klemens Roch; Michael Wagner
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: Schott AG; BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2003-04-17
Also published as: WO2003023287A1; ES2300482T3; DE50211694D1; EP1427969B1; US20040232133A1; EP1427969A1; ATE386237T1

Abstract

Es sind Gargeräte, insbesondere mit Pyrolysebetrieb, bekannt, die jeweils eine Gargerätetür (3) zum Schließen eines frontseitig offenen Garraums (5) einer Gargerätemuffel (6) aufweisen. Die Gargerätetür (3) weist zumindest eine Türscheibe (11) auf, die aus einem ebenen, thermisch vorgespannten Borsilikat-Flachglas gebildet ist, das bei geschlossener Gargerätetür (1) mit einem stirnseitigen Muffelrahmen (4) der Gargerätemuffel (2) in Anlage ist und eine Emaille-Schicht (23) aufweist. Zur Erhöhung der Schlagfestigkeit sowie des Widerstands gegenüber Wärmebeanspruchung beträgt der Flächenanteil der Emaille-Schicht (23) auf der Türscheibe (3) zwischen 0 und 10%.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gargerät, insbesondere mit Pyrolysebetrieb, sowie eine Gargerätetür zum Schließen eines frontseitig offenen Garraums einer Gargerätemuffel. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Türscheibe für die Gargerätetür, die bei geschlossener Gargerätetür mit einem stirnseitigen Muffelrahmen der Gargerätemuffel in Anlage ist. Die Türscheibe ist aus einem ebenen, d. h. nicht bombierten, thermisch vorgespannten Borsilikat-Flachglas gefertigt, das eine Emaille-Schicht aufweist, deren Flächenanteil auf der Türscheibe zwischen 0 und 10% beträgt.
Allgemein sind Gargeräte mit einem Pyrolysebetrieb bekannt, die mit einer Vollglastür mit zumindest einer Innenscheibe versehen ist. Die Innenscheibe ist bei geschlossener Vollglastür mit einem stirnseitigen Muffelrahmen einer Gargerätemuffel in Anlage und beispielsweise aus einem ebenen, thermisch vorgespannten Borsilikat-Flachglas gefertigt. Als Sichtschtutz für eine Bedienperson weist die Innenscheibe eine Emaille-Schicht auf, mittels der ein Einblick in das Innere der Vollglastür versperrt ist.
Ferner ist aus der DE 199 50 819 eine Backofentür-Glasscheibe bekannt, die zur Vermeidung von Brüchen und Geräuschen eine Bombierung, d. h. eine vorbestimmte Wölbung der Glasscheibe, aufweist. Die Bombierung der Glasscheibe lässt sich verfahrenstechnisch bei der Herstellung der Glasscheibe durch gezielte Kühlluftverteilung während eines Abkühlprozesses steuern und erreichen, wobei sich durch dieses gezielte Kühlluftverteilung eine entsprechende Glasvorspannung ergibt, durch welche die Glasscheibe im abgekühlten Zustand die Bombierung hat.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gargerät, eine Gargerätetür sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Türscheibe für die Gargerätetür bereitzustellen, durch das die Türscheibe eine verbesserte Schlagfestigkeit sowie einen erhöhten Widerstand gegenüber Wärmebeanspruchung, insbesondere im Pyrolysebetrieb aufweist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Gargerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, durch eine Gargerätetür nach Patentanspruch 7 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 8 gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Gargerätetür zumindest eine Glas-Türscheibe auf, die bei geschlossener Gerätetür mit einem stirnseitigen Muffelrahmen der Gargerätemuffel in Anlage ist. Die Glas-Türscheibe besteht aus einem ebenen, thermisch vorgespannten Borsilikat-Flachglas. Türscheiben aus Borsilikat-Glas kommen bevorzugt bei Gargeräten mit Pyrolysebetrieb zum Einsatz, da deren Wärmeausdehnungskoeffizient vorteilhaft gering ist und Borsilikat-Glas eine preisgünstige Alternative zu einer transparenten Glaskeramik ("ROBAX") darstellt, deren Wärmeausdehnungskoeffizient noch geringer ist als der des Borsilikat-Glases. Zur Erhöhung der Schlagfestigkeit sowie des Widerstands gegenüber Wärmebeanspruchung ist die Türscheibe thermisch vorgespannt. Eine thermische Vorspannung der Türscheibe erfolgt dadurch, dass die Türscheibe einer Vorrichtung zugeführt wird, in der sie an der Oberfläche rasch bis etwa 150°C über die Transformationstemperatur aufgeheizt wird. In dem Bereich der Transformationstemperatur geht eine unterkühlte Glasschmelze vom viskosen in den elastischen Zustand über. Sofort danach wird das Glas durch ein seiner Form angepasstes Düsensystem mit kalter Luft angeblasen. In Folge des raschen Abkühlens der Glasoberfläche wird diese in einem aufgeweiteten Gitter eingefroren, während sich das Glasinnere langsam abkühlt und Zeit hat, sich stärker zusammenzuziehen. Da Oberfläche und Inneres des Glases miteinander verbunden sind, entsteht in der Oberflächenschicht eine Druckvorspannung und im Inneren eine Zugvorspannung, wodurch das Glas thermisch vorgespannt ist. Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Türscheibe als Sichtschutz vor einem unerwünschten Einblick in Teilbereiche der Tür eine Emaille-Schicht auf. Der Flächenanteil der Emaille-Schicht auf der Türscheibe ist erfindungsgemäß auf einen Wert zwischen 0 und 10% eingeschränkt. Mit diesem eingeschränkten Flächenanteil erfüllt die Emaille-Schicht einerseits ihren Zweck als Sichtschutz für eine Bedienperson. Andererseits ist der nachteilhafte Einfluss der Emaille- Schicht auf die Oberflächenstruktur der Türscheibe stark verringert; Deshalb ist die Schlagfestigkeit sowie der Widerstand gegenüber Wärmebeanspruchung der Türscheibe im Pyrolysebetrieb in vorteilhafter Weise erhöht.
Bei einem Schlag auf eine Seite der Türscheibe ist es für eine gute Schlagfestigkeit der Türscheibe von Vorteil, wenn die Emaille-Schicht auf der Oberfläche derjenigen Türscheiben-Seite aufgetragen ist, auf der ein Schlag ausgeübt wird. Daher ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Emaille-Schicht auf der zur Gargerätemuffel gewandten Seite der Türscheibe angeordnet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung beträgt ein Flächenanteil der gegebenenfalls eingefärbten Emaille-Schicht, der bei geschlossener Backofentür innerhalb einer zwischen der Türscheibe und dem Muffelrahmen angeordneten Muffeldichtung liegt, maximal 5%. Insbesondere ist dieser Flächenanteil der Emaille- Schicht auf 0% reduziert und ist die Emaille-Schicht außerhalb einer Auflageposition der Muffeldichtung angeordnet. Damit ist verhindert, dass bei geschlossener Gargerätetür die Emaille-Schicht innerhalb des Garraums angeordnet ist, oder zumindest der Anteil der Emaille-Schicht innerhalb des Garraums begrenzt. Vorteilhaft wird dadurch ein mögliches Ausdampfen von Schadstoffen aus der eingefärbten Emaille-Schicht in den Garraum verhindert bzw. stark eingeschränkt.
Damit die Gefahr eines möglichen Ausdampfens von Schadstoffen in den Garraum weiter verringert ist, ist die Emaille-Schicht bevorzugt auf der von der Gargerätemuffel abgewandten Seite der Türscheibe angeordnet. Dadurch reduziert sich jedoch die Schlagfestigkeit der Türscheibe. Um einer solchen Reduzierung der Schlagfestigkeit der Türscheibe einzugrenzen, ist es daher besonders vorteilhaft, wenn zusätzlich der Flächenanteil der Emaille-Schicht auf der von der Gargerätemuffel abgewandten Seite zwischen 0 und 5% beträgt.
Damit einerseits eine möglichst große Fläche der Türscheibe mittels der Emaille-Schicht für eine Bedienperson verblendet ist und andererseits der Flächenanteil der Emaille- Schicht möglichst reduziert ist, ist die Emaille-Schicht gemäß einer bevorzugten Ausführung nicht vollflächig auf der Türscheibe ausgebildet, sondern als Gitterstruktur, etwa in Form eines Punktmusters oder Linienmusters.
Das herkömmliche Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Türscheibe ist für den Fall, dass der Flächenanteil der Emaille-Schicht auf der Türscheibe bei 0% liegt und damit auf einen Bedruckungsvorgang für die Emaille-Schicht verzichtet werden kann, besonders vorteilhaft modifiziert. Demzufolge wird auf eine Einbrennstation sowie auf eine Abkühlstation zum Auftragen der Emaille-Schicht verzichtet und wird die Türscheibe anstelle dessen in einer zusätzlichen Wärmebehandlungsstation wärmebehandelt, vorzugsweise thermisch vorgespannt. Als besonders günstig für die Schlagfestigkeit der Türscheibe hat sich dabei erwiesen, wenn der in der Wärmebehandlungsstation verwendete Temperatur-Zeitverlauf dem Temperatur-Zeitverlauf entspricht, der in der Einbrennstation und der Abkühlstation bei der Auftragung der Emaille-Schicht auf die Türscheibe angewendet wird.
Damit dieser zusätzliche Wärmebehandlungsschritt in der oben beschriebenen Wärmebehandlungsstation möglichst einfach und kostengünstig durchführbar ist, wird in einer besonders einfachen Ausgestaltung des obigen modifizierten Verfahrens der zusätzliche Wärmebehandlungsschritt in der Einbrennstation/Abkühlstation durchgeführt, die auch bei der Auftragung der Emaille-Schicht verwendet wird. Dadurch kann auf eine zusätzliche Arbeitsstation in Form der Wärmebehandlungstation verzichtet werden.
Nachfolgend sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Abschnitt eines Backofens in schematischer Seitenansicht und in Schnittdarstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Seitenansicht vom Garraum des in der Fig. 1 gezeigten Gargeräts einer Türscheibe;
Fig. 3 eine Ansicht entsprechend der Fig. 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Türscheibe einer Gargerätetür gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Türscheibe einer Gargerätetür gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
In der Fig. 1 ist gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel als ein Gargerät ein Backofen 1 gezeigt. Eine Backofentür 3 des Backofens 1 verschließt einen frontseitig offenen Garraum 5 einer Gargerätemuffel 6. Die Gargerätetür 3 weist drei Vollglastürscheiben auf, nämlich eine Fronttürscheibe 7, eine mittlere Türscheibe 9 sowie eine Innenscheibe 11; zumindest die Innenscheibe 11 ist aus einem ebenen Borsilikat-Flachglas gefertigt. Zur Halterung der Türscheiben weist die Backofentür 3 einen Türdeckel 13 auf, der durch ein einteiliges, rahmenartiges ausgebildetes Blechformteil gebildet ist, das einen Seitenflansch 15 aufweist, der ein rechtwinkliges Sichtfenster der Backofentür umgibt. Innerhalb dieses umlaufenden Seitenflansches 15 ist die mittlere Türscheibe in einer Halterungsanordnung 14, 16 gehaltert. Die Halterungsanordnung weist gemäß der Fig. 1 ein Winkelprofil 14, das an dem Seitenflansch 11 befestigt ist, sowie einen Tiefenanschlag 16 auf, der an dem Seitenflansch 11 angeformt ist. Darüber hinaus weist die Backofentür 3 einen Betätigungshandgriff 17 auf, der in herkömmlicher Weise zwischen der Fronttürscheibe und dem Türdeckel 13 mittels einer Befestigungsschraube 18 verspannt ist.
In der Fig. 1 ist der Garraum 5 mittels der Innenscheibe 11 der Backofentür 1 verschlossen gezeigt; dabei ist zwischen einem umfangsseitigen Randbereich der Innenscheibe 11 und dem Muffelrahmen 19 eine Muffeldichtung 21 eingelegt, die im wesentlichen die frontseitige Öffnung des Garraums 5 umrahmt und üblicherweise am Muffelrahmen 19 gehaltert ist.
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist die Innenscheibe 11 mit einer gegebenenfalls eingefärbten Emaille-Schicht 23 versehen, die auf der zur Gargerätemuffel 6 gewandten Seite der Innenscheibe 11 aufgetragen ist. Die Lage der Emaille-Schicht 23 auf der Türscheibe 11 ist aus der Fig. 2 ersichtlich. Die Fig. 2 zeigt, dass sich die Emaille- Schicht 23 rahmenförmig im Randbereich der zur Gargerätemuffel 6 gewandten Seite der Türscheibe 11 erstreckt. Dadurch ist bei geöffneter Backofentür 1 einer Bedienperson aus optischen Grinden der Einblick auf die Halterungsanordnung 14, 16 der mittleren Türscheibe 9 sowie auf den Kopf der Befestigungsschraube 18 versperrt.
Weiterhin ist aus der Fig. 2 in gestrichelter Linie 22 die Auflageposition der rahmenförmigen Muffeldichtung 21 auf der Emaille-Schicht 23 in gestrichelter Linie 22 dargestellt. Daraus geht hervor, dass der größte Teil der Emaille-Schicht 23 außerhalb der durch die Linie 22 gezogenen Grenze angeordnet ist. Bei geschlossenem Garraum 5 ist somit nur ein geringfügiger Anteil der Emaille-Schicht 23, erfindungsgemäß weniger als 5%, innerhalb der durch die Linie 22 gezogenen Grenze angeordnet und somit innerhalb des verschlossenen Garraums 5 angeordnet. Dadurch ist einerseits eine ausreichende Verblendung der Türscheibe 11 bei geöffneter Backofentür 1 erreicht; andererseits kann eine mögliche Verdampfung von in der Emaille-Schicht enthaltener Schadstoffe in den Garraum 5 verhindert oder stark eingeschränkt werden.
Der in der Fig. 2 dargestellte Flächenanteil der Emaille-Schicht 23 liegt in etwa in einem Bereich von 8-10% der Gesamtfläche der zur Gargerätemuffel 6 gewandten Seite der Türscheibe 11. Damit ist die Oberflächenstruktur dieser Seite der Türscheibe derart geringfügig durch die Emaille-Schicht 23 beeinträchtigt, dass die Schlagfestigkeit sowie der Widerstand gegenüber Wärmebeanspruchung im Pyrolysebetrieb noch ausreichend groß ist und trotzdem eine hinreichend gute Verblendung der Innenscheibe 11 erreicht ist. Ferner ist aus der Fig. 2 ersichtlich, dass die Emaille-Schicht 23 nicht vollflächig auf der Seite der Türscheibe 11 aufgetragen ist, sondern in Form eines Punktmusters. Dadurch ist der Flächenanteil der Emaille-Schicht 23 weiter gesenkt und zugleich eine große Verblendungsfläche bereitgestellt.
In der Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem die Emaille-Schicht 23, wie in der Fig. 2, auf der zur Gargerätemuffel 5 gewandten Seite der Innenscheibe 11 angeordnet ist. Im Unterschied zu der Fig. 2 ist die Emaille-Schicht 23 vollflächig ausgebildet und erstreckt sich in etwa über 8-10% der Gesamtfläche der Türscheibenseite. Vorteilhaft befindet sich die gesamte Emaille-Schicht 23 außerhalb der durch die Linie 22 gezogenen Auflageposition der Muffeldichtung 19 bei geschlossener Backofentür 1 und somit auch bei geschlossener Backofentür außerhalb des Garraums 5. Dadurch ist in zuverlässiger Weise ein mögliches Ausdampfen von Schadstoffen im Pyrolysebetrieb in den Garraum 5 verhindert. Gemäß der Fig. 3 ist überdies vermieden, dass die Muffeldichtung 21 in Kontakt mit der Emaille-Schicht 23 kommt, wodurch eine gegebenenfalls während des Pyrolysebetriebs stattfindende chemische Reaktion zwischen der Emaille-Schicht 23 und der üblicherweise aus Silikon gefertigten Muffeldichtung 21 verhindert ist. Dadurch liegt der Anteil von möglicherweise ausdampfenden Schadstoffen deutlich unterhalb der bestehenden Schadstoff- Grenzwerte.
Das Verfahren zur Herstellung der Türscheibe 11 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist in einem schematischen Blockdiagramm der Fig. 4 gezeigt. Demzufolge wird in einer Glasschmelzanlage 29 eine ebene Borsilikat-Flachglasplatte in Form eines Endlosbandes hergestellt, das in einer Bearbeitungsstation 31 auf bestellte Kundenmaße, d. h. auf die Abmaße der Türscheibe 11, zugeschnitten, geschliffen und/oder gebohrt wird. Um die Emaille-Schicht 23 auf die Türscheibe 11 aufzutragen, wird in einer Siebdruckstation 33 unter Zuhilfenahme von Siebschablonen, die auf photographischem Wege hergestellt sind, die Emaille-Schicht 23 aufgetragen; für jede Farbe der Emaille-Schicht 23 ist eine Schablone erforderlich. Anschließend wird in einer Einbrennstation 35 die Emaille-Schicht 23 in die Türscheibe 11 eingebrannt und in einer Abkühlstation 36 mittels eines Kühlluftsystems abgekühlt.
Sofern der Flächenanteil der Emaille-Schicht 23 auf der Türscheibe 11 bei 0% liegt, kann auf der Behandlung der Türscheibe 11 in der Siebdruckstation 33, der Einbrennstation 35 sowie der Abkühlstation 36 verzichtet werden. In einem solchen Fall wird die Türscheibe 11 nach dem Zuschneiden in der Bearbeitungsstation 31 in eine zusätzliche Wärmebehandlungsstation 37 geführt und dort wärmebehandelt, um eine thermische Vorspannung der Türscheibe 11 zu erreichen. Dabei entspricht der in der Wärmebehandlungsstation 37 angewendete Zeit-Temperaturverlauf zur Erwärmung und Abkühlung der Türscheibe 11 vorteilhafterweise im wesentlichen dem Zeit- Temperaturverlauf, der in der Einbrennstation 35 sowie der Abkühlstation 36 bei der Auftragung der Emaille-Schicht 23 auf die Türscheibe 11 angewendet werden.
Im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist in einem besonders vorteilhaft modifizierten Verfahren gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Fig. 5 auf die zusätzliche Wärmebehandlungungstation 37 verzichtet. Um dennoch den in der Wärmebehandlungstation 37 vorgesehenen Wärmebehandlungsschritt durchzuführen, wird - für den Fall, dass der Flächenanteil der Emaille-Schicht 23 bei 0% liegt - die Türscheibe 11 vorbei an der Siebdruckstation 33 direkt in die Einbrennstation 35 sowie die Abkühlstation 36 geführt, in denen der Wärmebehandlungsschritt durchgeführt wird.

Claims

1. Gargerät, insbesondere mit Pyrolysebetrieb, mit einer Gargerätetür (3) zum Schließen eines frontseitig offenen Garraums (5) einer Gargerätemuffel (6), welche Gargerätetür (3) zumindest eine Türscheibe (11) aus einem ebenen, thermisch vorgespannten Borsilikat-Flachglas aufweist, das bei geschlossener Gargerätetür (3) mit einem stirnseitigen Muffelrahmen (19) der Gargerätemuffel (6) in Anlage ist und eine Emaille-Schicht (23) aufweist, deren Flächenanteil auf der Türscheibe (11) zwischen 0 und 10% beträgt.

2. Gargerät nach Anspruch 1, wobei die Emaille-Schicht (23) auf der zur Gargerätemuffel (2) gewandten Seite der Türscheibe (11) angeordnet ist.

3. Gargerät nach Anspruch 2, wobei der Flächenanteil der Emaille-Schicht (23), der bei geschlossener Gargerätetür (3) innerhalb einer Auflageposition (22) einer zwischen der Türscheibe (11) und dem Muffelrahmen (19) angeordneten Muffeldichtung (21) liegt, zwischen 0 und 5% beträgt.

4. Gargerät nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei die Emaille-Schicht (23) auf der von der Gargerätemuffel (6) abgewandten Seite der Türscheibe (11) angeordnet ist.

5. Gargerät nach Anspruch 4, wobei der Flächenanteil der Emaille-Schicht (23) auf der von der Gargerätemuffel (6) abgewandten Seite der Türscheibe (11) zwischen 0 und 5% beträgt.

6. Gargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Emaille-Schicht (23) als Gitterstruktur, etwa als Punktmuster oder Linienmuster, ausgebildet ist.

7. Gargerätetür für ein Gargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

8. Verfahren zur Herstellung einer Türscheibe (11) für eine Gargerätetür eines Gargeräts, insbesondere mit Pyrolysebetrieb, welche Türscheibe (11) als ein ebenes, thermisch vorgespanntes Borsilikat-Flachglas mit einer Emaille-Schicht (23) ausgebildet wird, die in einer Siebdruckstation (33), einer Einbrennstation (35) sowie einer Abkühlstation (36) mit einem Flächenanteil zwischen 0 und 10% auf der Türscheibe (11) aufgetragen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, in dem bei einem Flächenanteil der Emaille-Schicht (23) von 0% die Siebdruckstation (33), die Einbrennstation (35) sowie die Abkühlstation (36) durch einer Wärmebehandlungsstation (37) ersetzt wird, in der die Türscheibe (11) thermisch vorgespannt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der in der Wärmebehandlungsstation (37) verwendete Temperatur-Zeitverlauf zur Erwärmung und Abkühlung der Türscheibe (11) dem Temperatur-Zeitverlauf entspricht, der in der Einbrennstation (35) sowie der Abkühlstation (36) bei der Auftragung der Emaille- Schicht (23) auf die Türscheibe (11) angewendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei der in der Wärmebehandlungstation (37) vorgesehene Wärmebehandlungsschritt in der Einbrennstation (35) durchgeführt wird und damit auf eine zusätzliche Arbeitsstation in Form der Wärmebehandlungungstation (37) verzichtet wird.