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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Auszugsführung, insbesondere
für Backöfen, mit einer Führungsschiene,
an der über Wälzkörper mindestens eine
weitere Schiene verfahrbar gelagert ist, wobei die Wälzkörper
entlang von Laufbahnen an den Schienen geführt sind, einen
Backofen sowie ein Verfahren zu deren Beschichtung.
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Die
DE 10211470 offenbart eine
Auszugsführung für Gargutträger, bei
der eine PTFE-haltige Beschichtung vorgesehen ist. Durch die PTFE-haltige
Beschichtung soll einerseits die Reinigung erleichtert werden und
andererseits soll eine größere Laufruhe der Auszugsführung
erreicht werden, da die Beschichtung angeblich eine Geräuschdämpfung
bewirkt. Die Beschichtung in Bereich der Laufbahnen ist jedoch problematisch,
weil die Wälzkörper diese partiell oder komplett
aus den Laufbahnen entfernen und es zu Abrieb kommen kann, der dann
als Verschmutzung in den Garraum oder sogar auf Speisen gelangen
kann. Zudem kann sich der pulverförmige Abrieb mit Schmierstoff
vermischen und die Laufgüte verschlechtern. Bei Entfernung
der Beschichtung im Bereich der Laufbahnen wird zudem das Spiel
größer, so dass die Laufruhe und die Laufgenauigkeit
der Auszugsführung abnimmt.
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Auch
die
EP 1607685 geht
davon aus, dass bei einem Verfahren zur Herstellung einer Auszugsführung
die Schienen vollflächig zunächst mit einer Grundierungsbeschichtung
versehen werden müssen, um dann eine PTFE-haltige Beschichtung
aufzubringen. Die erhöhte Kratzfestigkeit der Beschichtung
durch Grundierungsbeschichtungen kann den Abrieb in den Laufbahnen
verlangsamen und vielleicht Abplatzer verhindern, jedoch bleibt
eine bereits im Neuzustand vorhandene Verschlechterung der Laufgüte
im Vergleich zur unbeschichteten Auszugsführung für
Backöfen bestehen, da die Laufbahnen rauer und nicht mehr
so präzise sind. Weiterhin kann es zu Verschleiß der
Beschichtung kommen, wodurch der Auszug im Laufe der Lebensdauer
mehr Spiel erhält und die oben genannten Probleme auftreten
können.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Auszugsführung
zu schaffen, die eine verbesserte mechanische Festigkeit, eine hohe
Temperaturbeständigkeit und chemische Beständigkeit
besitzt, sodass sie auch unter extremen Bedingungen, wie beispielsweise
in einem Backofen, einsetzbar ist. Zudem soll die Auszugsführung
leicht zu reinigen sein. Des weiteren wurde ein Verfahren zur Beschichtung
der Auszugsführung geschaffen.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Auszugsführung mit den Merkmalen
der Ansprüche 1 und 17 gelöst.
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Erfindungsgemäß sind
die Schienen der Auszugsführung an der Außenseite
der Auszugsführung zumindest teilweise mit einer polyetherketon-haltigen
und/oder einer polyetherketonderivat-haltigen, insbesondere einer
polyetheretherketonhaltigen (PEEK), Beschichtung versehen. Dadurch
besitzt die Auszugsführung über ihre gesamte Lebensdauer
gute Laufeigenschaften.
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Anders
als bisherige PTFE-Beschichtungen, haften beispielsweise Polyetheretherketone,
kurz PEEK, und deren Derivate besser am Basismaterial wie z. B.
Stahl, Edelstahl oder Aluminium an. Polyetherketone haben einen
Schmelzpunkt zwischen 320–400°C und eine hohe
Beständigkeit an Luft bei Temperaturen um 250°C.
Sie besitzen weiterhin eine höhere Kratzfestigkeit als
vergleichbare PTFE-Beschichtungen und können einschichtig,
ohne Haftvermittler, auf die Schienen der Auszugsführung
aufgebracht werden Die Anti-Hafteigenschaften zur Reini gung der
Auszugsführungen von Fettablagerungen und ähnlichen
Verschmutzungen bleiben auch beim Polyetherketonbeschichtungen erhalten.
Derivate von Polyetherketonen können beispielsweise durch Addition
weiterer Ethergruppen, wie beispielsweise Dihydroxy-Diphenylether,
in eine Polyetheretherketonstruktur eingebaut werden. Als Derivate
sind daher in diesem Fall unter anderem Polyetheretheretherketone
(PEEEK), Polyetherketonketone (PEKK) und auch Polyetheretherketonetherketone
(PEEKEK) zu verstehen.
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Dabei
sind Beschichtungen mit Polyetherketonen oder deren Derivate sowohl
stabil gegenüber Oxidation, als auch gegenüber
Salzen, Wasser/Wasserdampf, Laugen, Säuren und aromatischen
Kohlenwasserstoffen und können daher in Spülmaschinen
und Backöfen als Beschichtungsmaterial zum Einsatz kommen.
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Bei
einer thermischen Zersetzung von PTFE werden toxische, z. T. cancerogene
gasförmige Zersetzungsprodukte frei, wodurch die Anwendung
von PTFE in bestimmten Bereichen kontrovers diskutiert wird. Dies
ist bei Polyetherketonen nicht der Fall, da die Zersetzungsprodukte
dieses Stoffes unbedenklich oder zumindest in einem geringeren Maße
giftig sind, als die Zersetzungsprodukte des PTFE. Sowohl PTFE als
auch insbesondere Polyetheretherketone als solches sind unbedenklich,
zudem schwer entflammbar und können unter gesundheitlichen
Aspekten bei der Lebensmittelzubereitung eingesetzt werden. Polyetheretherketone
verfügen zudem über gute Gleiteigenschaften und
eine hohe Verschleißfestigkeit und genügen daher
den hohen Ansprüchen an das Beschichtungsmaterial einer
Auszugsführung, insbesondere einer Teleskopauszugsführung.
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Zur
Realisierung einer hohen Verschleißfestigkeit ist es weiterhin
von Vorteil, zu der Beschichtung Graphit oder PTFE zuzusetzen.
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Dabei
ist der Gleitreibungskoeffizient vorteilhaft geringer als 0,45,
vorzugsweise geringer als 0,35, um auch bei einer Vollbeschichtung
der Schienen ein gleichbleibend gutes Gleitverhalten zu gewährleisten.
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Der
vorteilhafte Einsatzbereich einer derart beschichteten Auszugsführung
liegt zwischen –60°C–310°C,
vorzugsweise zwischen –40°C und +250°C.
Dabei kann eine entsprechende Auszugsführung universell
sowohl in Backöfen als auch Kühl schränken
eingesetzt werden. Der Temperatureinsatzbereich von –60°C–310°C
kann über 1 h erfolgen und beispielsweise zu einer Pyrolyse
von Fettresten genutzt werden. Der Dauereinsatzbereich der beschichteten
Auszugsführung liegt bei 250°C, was einen Einsatz
in Backöfen, welche auf diesen Temperaturbereich ausgelegt
sind, ermöglicht. Die Zeitspanne des Dauereinsatzbereiches, über
den eine Temperatur konstant gehalten wird, kann sich gegebenenfalls
auf bis zu einem Monat erstrecken. Durch den weiten Temperatureinsatzbereich
kann eine entsprechende Auszugsführung gegebenenfalls auch
in Kühlschränken zum Einsatz kommen.
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Eine
Feuchteaufnahme von 0,05–1%, vorzugsweise 0,1–0,3%,
gemäß DIN 53715 und eine Wassersättigung
des Beschichtungsmaterials von 0,2–2%, vorzugsweise 0,3–0,7%,
gemäß DIN 53495, kennzeichnet
die vorteilhaften Isolierungseigen schaften der Beschichtung gegenüber
Wasser, sodass eine Korrosion der beschichteten Abschnitte der Auszugsführung
nahezu ausgeschlossen sein kann. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn
die Auszugsführung eine einschichtige Beschichtung der
Auszugsführung aufweist. Dabei muss kein zusätzlicher Haftvermittler
genutzt werden, sondern die Beschichtung kann direkt als Pulverbeschichtung
oder als Lack auf die Oberfläche der Schienen der Auszugsführung
aufgebracht werden. Durch das einschichtige Aufbringen der dünnen
Anti-Haftschicht aus Polyetheretherketon oder anderen Polyetherketonderivaten,
kann das teure Grundmaterial materialsparend genutzt werden.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenseite der Schienen
an dem von außen zugänglichen Bereich der Auszugsführung
vollflächig mit der PTFE-haltigen Beschichtung versehen.
Dies gewährleistet, dass keine unbeschichteten Bereiche an
der Außenseite vorgesehen sind, die schlecht zu reinigen
sind.
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Vorzugsweise
sind die Schienen auf der zu den Wälzkörpern zugewandten
Seite jeweils beschichtungsfrei ausgebildet. Dadurch wird gewährleistet,
dass nicht versehentlich eine Beschichtung auf die Laufbahnen gelangen
kann, sondern der Innenbereich der Auszugsführung von der
Beschichtung befreit bleibt, da dieser Bereich auch selten Verunreinigungen
ausgesetzt ist. Alternativ können die Schienen im Bereich
der Laufbahnen beschichtungsfreie Streifen aufweisen, die durch
eine Abdeckung der Laufbahnen während der Beschichtung
hergestellt werden können. Dadurch kann bei der Herstellung
der Schienen gezielt eine beschichtungsfreie Zone vorgesehen werden.
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Vorzugsweise
ist eine Laufschiene vorgesehen, die als in Auszugslängsrichtung
geöffnetes Hohlprofil ausgebildet ist und somit eine Hohlkammer bildet,
an der drei Laufbahnen für Wälzkörper
an der Innenseite ausgebildet sind. Die Schiene besitzt eine U-förmige
Kontur mit ungleich langen Schenkeln, so dass der Öffnungsbereich
durch den Schlitz klein ausgebildet ist und der Innenbereich der
Auszugsführung vor Umgebungseinflüssen geschützt
ist.
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Die
Auszugsführung kann wahlweise mit nur zwei Schienen als
Teilauszug ausgebildet sein, aber auch eine Ausbildung mit einer
Führungsschiene, einer Mittelschiene und einer Laufschiene
ist möglich, damit ein Vollauszug oder sogar ein Überauszug
erreicht wird. Auch der Einsatz von mehr als drei Schienen ist möglich.
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Erfindungsgemäß wird
auch ein Backofen bereitgestellt, bei dem eine erfindungsgemäße
Auszugsführung an gegenüberliegenden Seiten eines
Innenraumes des Backofens vorgesehen ist. Dabei kann die Seitenwand
des Backofens zusammen mit der Auszugsführung zumindest
teilweise beschichtet sein, insbesondere wenn eine Beschichtung
erst nach dem Einbau der Auszugsführung erfolgt.
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Die
Beschichtung der Auszugsführung kann auch vor der Montage
der einzelnen Komponenten erfolgen. Ein Beschichten der gesamten
Auszugsführung z. B. in eifern Tauchbad ist ebenfalls denkbar.
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Das
Verfahren zum Aufbringen der Beschichtung kann einen vorbereitenden
Reinigungsschritt beeinhalten um Verunreinigungen aus dem Produktionsprozess
von den zu beschichtenten Oberflächen der Auszugsführung
zu entfernen. Danach wird die PEEK-haltige Beschichtung auf die Auszugsführung
aufgebracht. Das Aufbringen der Beschichtung kann beispielweise
durch Sprühen oder Streichen erfolgen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele
mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1 bis 3 mehrere
Ansichten einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auszugsführung,
und
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4 bis 6 mehrere
Ansichten einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auszugsführung.
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7 bis 10 mehrere
Ansichten einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auszugsführung
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Eine
Auszugsführung 1 umfasst eine Führungsschiene 2,
die an einem Seitengitter in einem Backofen, einer Seitenwand eines
Backofens oder einem Möbelkorpus festlegbar ist. An der
Führungsschiene 2 ist eine Mittelschiene 3 über
Wälzkörper 6 verfahrbar gelagert. Die
Mittelschiene 3 dient zur Lagerung einer Laufschiene 4.
Zur Lagerung der Schienen 2, 3 und 4 sind
an der Führungsschiene 2 und der Laufschiene 4 jeweils
drei Laufbahnen 8 für Wälzkörper 6 ausgebildet.
Die Wälzkörper 6 sind an einem Wälzkörperkäfig 7 als
Einheit gehalten. Ferner sind an der Mittelschiene 3 insgesamt
sechs Laufbahnen 8 für Wälzkörper 6 ausgebildet,
wobei jeweils drei Laufbahnen 8 der Führungsschiene 2 und
drei Laufbahnen 8 der Laufschiene 4 zugeordnet
sind.
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Zur
Befestigung der Auszugsführung 1 an einem Seitengitter
eines Backofens sind zwei Klammern 5 an der Führungsschiene 2 festgelegt.
Auch andere Befestigungsmittel können an der Führungsschiene 2 vorgesehen
sein.
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Die
Auszugsführung 1 ist an dem von außen zugänglichen
Bereich, also an der Außenseite der Führungsschiene 2 und
der Laufschiene 4 mit einer polyetheretherketon-haltigen
Beschichtung versehen. Ein an der Laufschiene 4 festgelegter
Stopfen 10 ist an seinen von außen zugänglichen
Bereichen ebenfalls mit einer polyetheretherketon-haltigen Beschichtung überzogen.
Auch ein Haltebolzen 11 ist mit einer polyetheretherketon-haltigen
Beschichtung ausgestattet. Die Innenseite der Laufschiene 4 und der
Führungsschiene 2, an denen die Laufbahnen 9 für
die Wälzkörper 6 ausgebildet sind, weist
keine polyetheretherketon-haltige Beschichtung auf. Auch die Mittelschiene 3,
die vollständig im Innenbereich der Auszugsführung 1 angeordnet
ist, wenn die Laufschiene 4 in der eingefahrenen Position
angeordnet ist, besitzt mindestens im Bereich der Laufbahnen 8 keine
polyetheretherketon-haltige Beschichtung. Dadurch können
die Laufbahnen 8 durch das Material der Schienen 2, 3 und 4 gebildet
sein, meist werden die Laufbahnen 8 und 9 aus
einem gebogenen Stahlblech hergestellt. An der Außenseite
wird durch die polyetheretherketon-haltige Beschichtung an den Schienen 2 und 4 eine
leichte Reinigung ermöglicht. Dadurch kann die Auszugsführung 1 besonders
gut in einem Backofen eingesetzt werden, wobei über eine
lange Lebensdauer eine hohe Laufgüte erreicht wird.
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In
den 4 bis 6 ist ein zweite Ausführungsbeispiel
einer Auszugsführung 1' dargestellt, die eine
modifizierte Führungsschiene 2' aufweist, an der
eine Laufschiene 4' über Wälzkörper 6 verfahrbar gelagert
ist. Die Auszugsführung 1' ist als Teilauszug ausgebildet
und kann über Klammern 5 ebenfalls an einem Seitengitter
eines Backofens montiert werden. Die Laufschiene 4' weist
eine weitgehend geschlossene U-förmige Kontur auf, wobei
in einem Innenraum drei Laufbahnen 9 für Wälzkörper 6 ausgebildet sind.
Die Laufschiene 4' ist an ihrer Außenseite mit einer
polyetheretherketon-haltigen Beschichtung überzogen, an
der Innenseite ist keine Beschichtung vorgesehen.
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In
den 7 bis 10 ist ein drittes Ausführungsbeispiel
einer Auszugsführung 1'' dargestellt, die einen
abweichenden Aufbau aufweist. Sie umfasst ebenfalls eine Führungsschiene 2'',
eine auszugsverlängernde Mittelschiene 3' sowie
eine Laufschiene 4''. Die Auszugsführung 1'' ist
in bekannter Weise aus ineinander greifenden C-förmigen Schienenprofilen
aufgebaut. Die Führungsschiene 2'' umfasst Laufbahnen 9',
die Mittelschiene 3' umfasst Laufbahnen 8' und
die Laufschiene 4'' umfasst Laufbahnen 12 in denen
Wälzkörper 6' gehalten in einem Wälzkörperkäfigen 7' ablaufen.
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Die
Beschichtung der Schienen 2, 2', 2'', 4, 4' sowie 4'' kann
bei montierter Auszugsführung, wenn die Schienen 2, 3, 4 , 2' und 4' sowie 2'', 3', 4'' verfahrbar
aneinander gehalten sind erfolgen. Dann kann durch Sprühen
eine polyetheretherke ton-haltige Beschichtung an der Außenseite
aufgebracht werden. Zudem ist es möglich, die Beschichtung
an der Außenseite der Auszugsführung auch dann
vorzunehmen, wenn die Auszugsführung bereits in einem Innenraum
eines Backofens montiert wird. Dann kann die Auszugsführung
zusammen mit einer Seitenwand des Backofens beschichtet werden,
so dass sowohl die Seitenwand als auch die Auszugsführung leicht
zu reinigen ist. Dies ermöglicht eine effektive Herstellung
eines Backofens, bei dem Auszugsführungen mit hoher Laufgüte
eingesetzt werden.
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Die
Beschichtung des Polyetheretherketons und anderer Polyetherketone
kann elektrostatisch durch Pulverbeschichtung oder als wässrige
Dispersion erfolgen. Micro- und Nano-Beschichtungen und Plasmabeschichtungen
können in diesem Zusammenhang ebenfalls erfolgen. Fluorpolymere
oder biologische Substanzen (beispielsweise Fasern oder ähnliches)
können ebenfalls in die polyetherketonhaltige Beschichtung
eingearbeitet werden.
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Um
im Haushaltsbereich, insbesondere in der Küche, zum Einsatz
zu kommen, müssen die beschichteten Auszugsführungen
den FDA-Richtlinien für Kontakt mit Lebensmitteln entsprechen.
Da das Beschichtungsmaterial gemäß verschiedenen
Sicherheitsdatenblättern gesundheitlich unbedenklich eingestuft
wurde, ist ein Einsatzgebiet für den Kontakt mit Lebensmitteln,
beispielsweise in Backöfen und Gargutträgern möglich.
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Polyetheretherketon,
als ein Derivat der Klasse der Polyetherketone, verfügt über
ein Elastizitätsmodul bei DIN-gemäßen
Zugversuchen von 3600 MPa (DIN 53457), einer Kugelhärte
von 230 Mpa (DIN 53456) und einer Kerbschlagzähigkeit
von 7 kJ/m2 (DIN 53453).
Es hat eine Dichte von 1,32 g/cm3 (DIN
53479) und eine Bruchdehnung von 50%. Es verfügt über
eine Glasübergangstemperatur zwischen 130–150°C
und einen Schmelzpunkt von 340°C (DIN 53763).
Dabei ist Polyetheretherketon kein vollständig amorphes,
sondern ein teilkristallines thermoplastisches Polymer.
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Insbesondere
die hohen Elastizitätsmodule von 2500–4500 MPa
bei Polyetherketonen und deren Derivaten zeigen, dass dieses Beschichtungsmaterial
seiner Verfor mung einen hohen Widerstand entgegenbringt, wodurch
Kratzer vermieden werden.
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- 1
- Auszugsführung
- 1'
- Auszugsführung
- 1''
- Auszugsführung
- 2
- Führungsschiene
- 2'
- Führungsschiene
- 2''
- Führungsschiene
- 3
- Mittelschiene
- 3'
- Mittelschiene
- 4
- Laufschiene
- 4'
- Laufschiene
- 4''
- Laufschiene
- 5
- Klammer
- 6
- Wälzkörper
- 6'
- Wälzkörper
- 7
- Wälzkörperkäfig
- 7'
- Wälzkörperkäfig
- 8
- Laufbahn
- 8'
- Laufbahn
- 9
- Laufbahn
- 9'
- Laufbahn
- 10
- Stopfen
- 11
- Haltebolzen
- 12
- Laufbahn
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10211470 [0002]
- - EP 1607685 [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - DIN 53715 [0013]
- - DIN 53495 [0013]
- - DIN 53457 [0033]
- - DIN 53456 [0033]
- - DIN 53453 [0033]
- - DIN 53479 [0033]
- - DIN 53763 [0033]