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Die
Erfindung betrifft eine Dichtungseinrichtung, vorzugsweise für die Beschickungsöffnung eines
Backofens oder Herdes, mit mindestens einem flexiblen Dichtprofil
mit zwei Endabschnitten, das im Wesentlichen in einer geschlossenen
Linie verläuft, so
dass zwei im Wesentlichen benachbarte Endabschnitte eine Stoßstelle
bilden, wobei die Dichtungseinrichtung zumindest einen Eck- oder
Krümmungsabschnitt
eines Dichtprofils umfasst, welcher ein Versteifungselement aufweist.
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Eine
derartige Dichtungseinrichtung wird beispielsweise in der
GB 2 106 974 A gezeigt.
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Eine
herkömmliche
Dichtungseinrichtung besteht üblicherweise
aus einem länglichen
und zumeist hohlen Dichtprofil, formgebenden oder versteifenden
Halteeinrichtungen wie z.B. (runden) Eckhaken, um das Dichtprofil
dem Verlauf einer Backmuffel anzupassen und es ofenseitig zu befestigen,
einem (geraden) Verbinder sowie Silikonkleber zum Einkleben von
Haken und Verbinder.
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Die
vorkonfektionierte Profillänge
wird mittels des Verbinders zum Ring verklebt. Der Verbinder ist
dabei ein eigenes Bauteil, das in eine untere Profilkammer des Dichtprofils
eingeklebt wird. Durch die Benetzung der gesamten Schnittfläche mit
Silikonkleber wird eine vollflächige
Verklebung der Schnittfläche
am Dichtungsstoß hergestellt.
Je nach Anforderung kann jedoch auch auf eine vollflächige Verklebung
verzichtet werden – die
Verbindung der Profilenden erfolgt in diesem Fall dann nur über den
eingeklebten Verbinder. In beiden Fällen hat der eingeklebte Verbinder
die Aufgabe, die Stoßstelle
im Dichtungsring zu verstärken
und gegen die auftretenden Zugkräfte
am Dichtungsstoß zu
sichern. Eine derartige, herkömmliche
Dichteinrichtung umfasst eine Vielzahl einzelner Bauteile, die in
einer Vielzahl von Arbeitsschritten einzeln montiert werden müssen. Dies geht
einher mit hohem Materialaufwand und hohen Montagekosten.
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Ausgehend
vom voranstehenden Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zu Grunde, eine Dichtungseinrichtung der eingangs erwähnten Art
zu vereinfachen und die Herstellung zu erleichtern.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Dichtungseinrichtung der eingangs erwähnten Art, bei der das Versteifungselement
die Stoßstelle überbrückt und
die benachbarten Endabschnitte verbindet.
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Bei
der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung überbrückt ein
formgebendes Versteifungselement die Stoßstelle zweier im Wesentlichen
benachbarter Endabschnitte eines oder mehrerer Dichtungsprofile
in einem Eck- oder Krümmungsabschnitt der
Dichtungseinrichtung. Das Versteifungselement, das den Krümmungsbereich
der Dichtungseinrichtung versteift, übernimmt dabei zugleich die
Aufgabe, die Stoßstelle
im Dichtungsring zu verstärken
und gegen die auftretenden Zugkräfte
am Dichtungsstoß zu sichern.
So kann der Verbinder eingespart, und die für die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung
anfallenden Material- und Monatgekosten reduziert werden.
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Es
erweist sich als günstig,
das Versteifungselement fest mit einem abzudichtenden Bauteil zu verbinden.
So fungiert das Versteifungselement gleichzeitig als Befestigungseinrichtung
um ein Dichtungsprofil an einem abzudichtenden Bauteil zu befestigen.
Der Dichtungsrahmen kann dadurch straff gespannt und in Anlage an
dem abzudichtenden Bauteil gehalten werden, was Leckagen verringert und
die Dichtungseffizienz der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung erhöht. Überdies
lässt sich
dadurch eine gesonderte Halteeinrichtung einsparen was den Materialbedarf
der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung
weiter senken kann.
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Weiterhin
kann es von Vorteil sein, wenn das Dichtprofil im Querschnitt zumindest
abschnittsweise hohl ist. Dies erhöht die Flexibilität und verbessert
die Dichtwirkung des Dichtprofils an der Dichtfläche. Überdies können die Versteifungselemente
dann innerhalb des Dichtprofils angeordnet werden, was die Verbindung
zwischen den Versteifungselementen und dem Dichtungsprofil erheblich
verstärkt
und die maximale Kraftübertragung
zwischen den Versteifungselementen und dem Dichtungsprofil erheblich erhöht. Die
Stoßstelle
wird dadurch wesentlich belastbarer.
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Eine
optimale Verbindung zwischen den Endabschnitten der Dichtprofile
lässt sich
erreichen, wenn sich das Versteifungselement aus dem Endabschnitt
eines zugeordneten Dichtungsprofils heraus in den benachbarten Endabschnitt
hinein erstreckt.
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Eine
verbesserte Dichtwirkung lässt
sich erzielen, wenn der Dichtungsrahmen dem Verlauf der Backofenmuffel
angepasst ist und dabei im Wesentlichen ein Polygon beschreibt.
Beschickungsöffnungen
für Backofen
und Herde sind im Normalfall im Wesentlichen rechteckig. Eine Dichtungseinrichtung, die
dem Verlauf der Beschickungsöffnung
im Wesentlichen in geschlossener Linie folgt, hat eine Vielzahl
gerader Dichtungsabschnitte. An einem geraden Dichtungsabschnitt
sind die Leckagen erfahrungsgemäß kleiner
als bei einem gekrümmten
Dichtungsabschnitt.
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Um
das Versteifungselement am Ofen zu befestigen erweist es sich als
günstig,
wenn das Versteifungselement eine Befestigungseinrichtung aufweist.
Ein am Ofen befestigtes Versteifungselement spannt und versteift
das Dichtprofil und gibt den Dichtungsverlauf vor. So wird das Dichtprofil
besser in Anlage an das abzudichtende Bauteil gehalten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist zumindest ein Versteifungselement ein Eckhaken. Derartige Eckhaken
sind dazu geeignet, um den Dichtungsrahmen fest in türseitiger
oder ofenseitiger Anlage zu halten und formgebend zu stabilisieren. Durch
die Verwendung von Eckhaken lässt
sich eine besonders effiziente Dichtungseinrichtung verwirklichen.
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Es
kann von großem
Vorteil sein, wenn zumindest ein Versteifungselement einen Krümmungsabschnitt
mit einem im Wesentlichen konstanten Radius aufweist. So kann das
Einknicken des Dichtungsprofils effizient verhindert werden, was
Leckagen verringert und die Dichtungseffizienz weiter erhöht. Gekrümmte Versteifungselemente
eignen sich besonders gut, ein Dichtungsprofil formgebend zu stabilisieren.
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Überdies
mag es sich als günstig
herausstellen, wenn zumindest ein Versteifungselement im Anschluss
an einen Krümmungsabschnitt
zumindest einen verlängerten
Schenkel aufweist. So werden auch nicht gekrümmte Abschnitte der Dichtungseinrichtung
stabilisiert, was gerade in den Bereichen neben den gekrümmten Versteifungselementen
die Formstabilität
des Dichtungsrahmens weiter verbessert.
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In
einer besonders günstigen
Ausführungsform
liegt die Stoßstelle
zweier im Wesentlichen benachbarter Endabschnitte innerhalb des
Krümmungsabschnitts
eines Versteifungselements. So kann eines der vorgesehenen Versteifungselemente verwendet
werden, ohne das spezielle Anfertigungen von Versteifungselementen
erforderlich sind.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
liegt die Stoßstelle
zweier im Wesentlichen benachbarter Endabschnitte im Bereich eines
verlängerten
Schenkels eines Versteifungselements. Bei einer Stoßstelle
im Schenkelbereich eines Versteifungselements liegen die Schnittflächen gerade
aufeinander und können
besser miteinander verklebt werden, als wenn die Schnittebene im
Krümmungsbereich
liegt. So werden auch die in der verklebten Stoßstelle auftretenden Spannungen
reduziert, was die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung erhöht.
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Es
ist von großem
Vorteil, wenn die Versteifungselemente in den Dichtrahmen eingeklebt
sind. So sind die Versteifungselemente mit dem Dichtungsprofil fest
verbunden und ein relatives Verschieben des Dichtungsprofils gegenüber den
Halteelementen nicht mehr möglich.
Dies erhöht
die Formstabilität
des Dichtungsprofils und trägt
zur Steigerung der Dichtungseffizienz bei.
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Eine
zusätzliche
Sicherung der Stoßstelle kann
dadurch erreicht werden, dass der Dichtungsrahmen an den Schnittflächen der
Stoßstelle
mit Silikonkleber zum geschlossenen Profil verklebt wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Dichtungsrahmen am Herd befestigt.
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Der
Aufbau einer erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung
zur Abdichtung einer durch eine Türe verschließbaren Öffnung eines
Herdes wird nachstehend mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.
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Beschreibung
der Zeichnungen:
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung
mit Stoßstelle
im Radius des Eckhakens.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung
mit Stoßstelle
auf dem verlängerten Schenkel
eines Eckhakens.
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3 zeigt
ein Dichtungsprofil im Querschnitt.
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Ausführliche
Beschreibung der Ausführungsbeispiele:
Der
allgemeine Aufbau von Dichtungseinrichtungen wird anhand des in 1 gezeigten
Dichtungseinrichtungsrahmens erläutert.
Die Dichtungseinrichtung 1 besteht aus einem länglichen
und zumindest abschnittsweise hohlem Dichtprofil 2, dessen
Querschnitt in 3 gezeigt wird. Das Dichtprofil 2 ist
aus einem hochtemperaturfesten, elastischen und flexiblen Material
gefertigt, vorzugsweise extrudiert. In der erfindungsgemäßen Dichteinrichtung 1 können verschiedene
Dichtprofile 2 aus verschiedenen Materialien miteinander
kombiniert werden. Der aus den hintereinander angeordneten, abschnittsweise
hohlen und elastischen Dichtprofilen 2 erzeugte Dichtrahmen
wird dabei so an einem Ofen befestigt, dass er die Beschickungsöffnung des
Brat- und Backrohres des Ofens in einer geschlossenen Linie umgibt,
und dabei im Wesentlichen dem Verlauf der Beschickungsöffnung folgt.
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Nachstehend
wird ein für
die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung 1 verwendetes
Dichtprofil 2 mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben. Dimensionale
Angaben wie obere(r), untere(r), linker) und rechter) sind dabei
lediglich in Bezug auf die Ansicht der jeweiligen Figur zu verstehen.
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In 3 ist
der Querschnitt eines für
die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung 1 verwendeten
Dichtprofils 2 dargestellt. Das Dichtprofil 2 hat
einen in etwa dreieckigen Querschnitt und weist eine obere Profilkammer 2a und
eine untere Profilkammer 2b auf. Die untere Profilkammer 2b hat
einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und erstreckt sich
im Wesentlichen parallel zur Anlageseite 2d des Dichtprofils 2,
mit der das Dichtprofil 2 an dem abzudichtenden Ofen (nicht
gezeigt) anliegt. Eine entsprechende Eingriffseinrichtung 2e ist
anlageseitig vorgesehen, um das Dichtprofil 2 gegen Verrutschen
zu sichern, und greift in eine entsprechende ofenseitige Anordnung
z.B. Nut (nicht gezeigt) ein. Im Querschnitt bildet der linke obere
Schenkel des Dichtprofils 2 die mit Rillen versehene Dichtseite
(nachstehend auch Dichtfläche
genannt) 2c.
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Die
Spitze 2g im Querschnitt des Dichtprofils verbindet den
linken, mit der Dichtfläche 2c versehenen
Schenkel mit dem rechten, einen Knick 2f aufweisenden Schenkel
des Dichtprofils 2. Wird ein Druck von der Dichtseite auf
die Dichtfläche 2c ausgeübt, so knickt
der rechte Schenkel des Dichtprofils 2 beim Knick 2f ein
und die Spitze 2g senkt sicht zur Anlageseite 2d hinunter.
Die in der oberen Profilkammer 2a enthaltene Luft kann über eine
Entlüftungsöffnung im
Dichtprofil 2 entweichen.
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In
der gezeigten Ausführungsform
hat die Beschickungsöffnung
des Brat- und Backrohres des Herdes (nachstehend auch Backmuffel
genannt), bei dem eine erfindungsgemäße Dichteinrichtung eingebaut
ist, eine rechteckige Form mit abgerundeten Ecken. Die Maße der Beschickungsöffnung betragen ca.
480 mm·3150
mm. Das Dichtprofil ist dabei vorkonfektioniert und weist eine Länge von
insgesamt ca. 1496 mm auf, wobei die Auflageseite 2d dabei
ca. 25 mm breit ist. An den Enden weist das Dichtprofil 2 ebene
Schnittflächen
auf, wobei sich die Schnittebenen im Wesentlichen senkrecht zur
Längsrichtung des
Dichtprofils 2 erstrecken. Zur Anbringung der Eckhaken 3 am
Dichtprofil 2 wird das Dichtprofil 2 auflageseitig
geöffnet.
Dazu sind mittig am Dichtprofil 2 an der Auflageseite 2d längliche
Schlitze oder Langlöcher 2h mit
einer Länge
von jeweils 20 mm +/- 3 mm vorgesehen, die sich in Längsrichtung
des Dichtprofils 2 erstrecken und das Material des Dichtprofil 2 bis
zur unteren Profilkammer 2b durchdringen. Der Mittelpunkt
des ersten Schlitzes 2h1 ist von einem
ersten Endabschnitt 2i1 des Dichtprofils 2 ca. 15
mm +/- 2 mm beabstandet. Der Mittelpunkt des zweiten Schlitzes 2h2 folgt in einem Abstand von 305 mm
+/- 3 mm, der des dritten Schlitzes 2h3 in
einem Abstand von weiteren 433 mm +/- 4 mm und der des vierten Schlitzes 2h4 in einem Abstand von weiteren 315
mm +/- 4 mm. Somit ist der Mittelpunkt des vierten Schlitzes 2h4 vom anderen Endabschnitt 2i2 des Dichtprofils 2 ca. 428
mm +/- 4 mm beabstandet. In der Auflageseite 2d ist in
einem Abstand von ca. 30 mm vom zweiten Endabschnitt 2i2 des Dichtprofils eine Entlüftungsbohrung 2j mit
einem Durchmesser von ca. 2 mm angeordnet, die das Material des
Dichtprofils 2 bis zur oberen Profilkammer 2a durchdringt. Die
Entlüftungsbohrung 2j dient
dazu, die durch Verschließen
der Backofentür
aus der oberen Profilkammer 2a verdrängte Luft abzulassen, so dass
das Dichtprofil 2 unter dem von der Backofentür ausgeübten Druck
nachgibt.
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Die
vier Eckhaken 3 dienen zur späteren Befestigung der Dichtung 2 im
Herd und geben dem Dichtprofil 2 einen der Backmuffel angepassten
Verlauf. Die Eckhaken sind aus einem steiferen Material gefertigt
als das Dichtprofil.
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Sämtliche
Materialien oder Materialkombinationen sind für die Eckhaken 3 denkbar,
bevorzugt sind Thermoplasten oder Metalle, die den hohen Einsatztemperaturen
im Dichtungsbereich standhalten. Die Eckhaken 3 nach dem
ersten Ausführungsbeispiel
weisen einen Befestigungsabschnitt 3b, der am Ofen befestigt
wird auf, von dem sich – dem
Dichtungsverlauf folgend – beiderseits
Teile eines bogenförmigen
Eingreifabschnitts 3a erstrecken. Der Eingreifabschnitt 3a greift
im montierten Zustand über die Öffnungen 2h in
die untere Profilkammer 2b des Dichtprofils 2 ein
und ist dort unter Verwendung eines Silikonklebers eingeklebt.
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Die
Eckhaken 3 sind ofenseitig in etwa in den Eckpunkten befestigt,
in denen sich die Kanten der Beschickungsöffnung des Ofens treffen. Der
Eingreifabschnitt 3a eines Eckhakens 3 ist bogenförmig gekrümmt und
dient zur formgebenden Stabilisierung des Dichtungsprofils 2.
Im Einbauzustand erstreckt sich der Eingreifabschnitt 3a vollständig innerhalb der
unteren Profilkammer 2b des Dichtungsprofils 2 und
gibt so den Krümmungsverlauf
im gekrümmten Abschnitt
vor. Dem Krümmungsverlauf
folgend beschreibt das Dichtprofil eine Kurve über eine Bogenlänge von
etwa 90 Grad mit einem gleichbleibenden Radius von in etwa 23,4
mm. Dazu weist der sich in der unteren Profilkammer 2b des
Dichtprofils 2 erstreckende Eingreifabschnitt 3a ebenso
einen Radius von ca. 23,4 mm über
eine Bogenlänge
von in etwa 90 Grad auf. Die Länge
des Eingreifabschnitts 3a beträgt daher ca. 36,8 mm.
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Die
Position der Stoßstelle
ergibt sich durch die Anordnung der Öffnungen 2h1 bis 2h4 in Bezug auf die Endabschnitte 2i1 und 2i2 .
Da im ersten Ausführungsbeispiel
die Schlitzöffnung 2h1 in unmittelbarer Nähe des Endabschnitts 2i1 liegt, überbrückt der bogenförmig gekrümmte Eingreifabschnitt 3a des Eckhakens 3 im
linken unteren Eck über
die Stoßstelle
und verbindet die beiden Endabschnitte 2i1 und 2i2 miteinander. Genau gesagt erstreckt
sich der Eingreifabschnitt 3a aus dem ersten, zugeordneten
Endabschnitt 2i1 des Dichtprofils 2 heraus
in den zweiten Endabschnitt 2i2 des
Dichtprofils 2 hinein. Um die Stoßstelle zu sichern, wird die
vorkonfektionierte Profillänge
im Bereich der Krümmung
zu einem geschlossenen Rahmen verklebt. Dabei sind die Endabschnitte 2i1 und 2i2 des
Dichtprofils 2 benachbart und die Schnittflächen liegen
aufeinander. Durch die Benetzung der gesamten Schnittfläche des
Dichtungsrahmens mit Silikonkleber wird eine vollflächige Verklebung
am Dichtungsstoß hergestellt.
Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, dass die Schnittflächen direkt
aufeinander liegen. So kann ein Spalt zwischen den Endabschnitten 2i1 und 2i2 liegen
oder ein weiteres Bauteil zwischengeschaltet werden.
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Da
der Eckhaken 3 die Aufgabe erfüllt, die im Stand der Technik
einem Verbindungselement zukommt, nämlich die Stoßstelle
im Dichtungsring zu verstärken
und gegen die auftretenden Zugkräfte
am Dichtungsstoß zu
sichern, ist ein weiteres verbindendes Bauteil nicht unbedingt notwendig.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel,
welches nachstehend mit Bezug auf die 2 beschrieben
ist, ist der Eckhaken 3 am linken unteren Bildrand an einer
Seite neben dem Krümmungsabschnitt verlängert, wobei
sich der verlängerte
Schenkel 3c im Wesentlichen parallel zur Unterseite der
Beschickungsöffnung
des Brat- und Backrohres des Ofens erstreckt.
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Ansonsten
gibt es keinen Unterschied zum Eckhaken 3 des ersten Ausführungsbeispiels.
Der verlängerte
Abschnitt 3c des Eingriffabschnitts 3a des Eckhakens
ist nicht gekrümmt
sondern gerade und hat eine Länge
von ca. 25 mm. Der Eingriffabschnitt 3a erstreckt sich über seine
gesamte Länge
in der unteren Profilkammer 2b des Dichtprofils. Die anderen
drei Eckhaken 3 des zweiten Ausführungsbeispiels sind zum Eckhaken
des ersten Ausführungsbeispiels
identisch. Die Stoßstelle 4 ist
im Bereich des verlängerten
Schenkels 3c angeordnet.
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Der
Querschnitt des unbearbeiteten Dichtprofils 2 im zweiten
Ausführungsbeispiel
ist zu dem Querschnitt des unbearbeiteten Dichtprofils 2 im
ersten Ausführungsbeispiel
identisch. Das Dichtprofil 2 des zweiten Ausführungsbeispiels
unterscheidet sich gegenüber
dem Dichtprofil 2 des ersten Ausführungsbeispiels lediglich hinsichtlich
der Anordnung der Öffnungen 2h1 bis 2h4 zum
Einbringen der Eckhaken 3 in Relation zu den Endabschnitten 2i1 und 2i2 des
Dichtprofils 2.
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Ebenso
wie im ersten Ausführungsbeispiel muss
das Dichtprofil vorkonfektioniert werden, so dass die Endabschnitte 2i2 und 2i2 an
der vorbestimmten Stelle im Bereich des verlängerten Schenkels zusammentreffen.
Zum Einbringen der Eingriffabschnitte 3a der Eckhaken 3 wird
das Dichtprofil 2 im Bereich der gekrümmten Abschnitte geöffnet. Dazu
werden wie im ersten Ausführungsbeispiel Schlitze
oder Langlöcher
in den Auflagebereich 2d des Dichtprofils 2 angebracht.
Der Mittelpunkt des ersten Schlitzes 2h1 ist
von einem Endabschnitt 2i1 des
Dichtprofils 2 ca. 35 mm +/- 2 mm beabstandet.
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Der
Mittelpunkt des zweiten Schlitzes 2h2 folgt
in einem Abstand von 315 mm +/- 3 mm, der des dritten Schlitzes 2h3 in einem Abstand von weiteren 433
mm +/- 4 mm und der des vierten Schlitzes 2h4 in
einem Abstand von weiteren 315 mm +/- 4 mm. Somit ist der Mittelpunkt
des vierten Schlitzes 2h4 vom anderen
Endabschnitt 2i2 des Dichtprofils 2 ca.
398 mm +/- 4 mm beabstandet. Wird das Dichtprofil 2 beginnend
mit dem linken unteren Eckhaken 3 im Uhrzeigersinn in einer
geschlossenen Linie um die Backmuffel herum am Ofen befestigt, so
treffen die Endabschnitte 2i1 und 2i2 im Bereich des verlängerten Schenkels 3c des
Eingriffabschnitts 3a des Eckhakens 3 aufeinander.
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Nachstehend
wird die Funktion und Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung
beschrieben.
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Bei
verschlossener Backmuffel liegt eine die Beschickungsöffnung verschließende Backofentüre (nicht
gezeigt) an der Dichtseite 2c an. Zur besseren Abdichtung
des Spalts zwischen dem Dichtprofil 2 und der anliegenden
Backofentüre
sind an der Dichtfläche 2c Rillen 2e angebracht.
Der rechte Schenkel des Dichtprofils 2 ist in der Querschnittsansicht
der 3 mit dem Knick 2f versehen, so dass
das Dichtprofil 2 unter dem von der Backofentüre ausgeübten Druck
nachgibt und sich die Spitze 2g des Dichtprofils 2 in
Richtung der Anlageseite 2d bewegt. So verkleinert sich
der Winkel zwischen der Anlagefläche der
Backofentür
und der Dichtfläche 2c des
Dichtprofils 2, bis im Idealfall die gesamte Dichtfläche 2c an der
Backofentür
anliegt. In dieser Stellung ist die Dichtwirkung ideal.