DE102012204235B4

DE102012204235B4 - Haushaltsgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln mit einer Ultraschall-Lötverbindung sowie Verfahren zum Herstellen eines derartigen Haushaltsgeräts

Info

Publication number: DE102012204235B4
Application number: DE102012204235.0A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Beifuss; Dr. Has Uwe; Maria Obermayer; Matthias Sippel
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2024-02-29
Anticipated expiration: 2032-03-17
Also published as: DE102012204235A1

Abstract

Haushaltsgerät (2, 16, 28) zum Zubereiten von Lebensmitteln, mit einem ersten Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) und einem mit dem ersten Bauteil (3, 4, 6, 7,17, 20, 29, 31, 33, 34) verbundenen zweiten Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34), wobei zumindest an einer Verbindungsstelle der beiden Bauteile (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) das erste Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) aus einem ersten Material und das zweite Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) aus einem zum ersten Material unterschiedlichen zweiten Material ausgebildet ist, und an der Verbindungsstelle zum Verbinden der Bauteile (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) eine Lötverbindung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötverbindung eine Ultraschalllötverbindung (8 bis 15, 26, 32) ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln, welches ein erstes Bauteil und ein dazu separates zweites Bauteil aufweist, wobei die beiden Bauteile miteinander verbunden sind. An einer Verbindungsstelle sind das erste Bauteil aus einem ersten Material und das zweite Bauteil aus einem zum ersten Material unterschiedlichen zweiten Material ausgebildet. An der Verbindungsstelle ist eine Lötverbindung ausgebildet. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines Haushaltsgeräts zum Zubereiten von Lebensmitteln, bei welchem zwei Bauteile des Haushaltsgeräts durch eine Lötverbindung an einer Verbindungsstelle verbunden werden.
Beim Löten werden üblicherweise zwei oder mehr Werkstoffe miteinander verbunden. Der Raum zwischen den zu verbindenden Werkstoffen wird mit einem geschmolzenen Metall, welches allgemein als Lot bezeichnet wird, aufgefüllt, wobei dieses geschmolzene Metall eine Temperatur erreicht, die ausreicht, um die zu verbindenden Metalle an deren Grenzflächen ein wenig anzuschmelzen. Hierdurch bildet sich an den Grenzflächen der zu verbindenden Metalle eine Legierung zwischen dem Lot und dem betreffenden Metall aus. Das Lot selbst besteht fast immer aus einer Legierung. Die zu verbindenden Metalle können auch reine Werkstoffe sein, sind aber häufig auch Legierungen. Beim Löten erfolgt die Wärmezufuhr aus einem erwärmten Metallkörper, beispielsweise einem Lötkolben.
Beim Hartlöten erfolgt die Wärmezufuhr aus einer Gasflamme, die zu verbindenden Metallteile werden aber nicht mit einer großen Tiefe angeschmolzen.
Darüber hinaus ist es bekannt, Lötverbindungen zwischen Bauteilen auszubilden, die aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind. So können insbesondere Lötverbindungen zwischen einem Metall und einem Keramikmaterial oder einem Glas oder einem Metall erzeugt werden.
Dazu ist beispielsweise aus der EP 0 963 143 A1 bekannt, dass ein keramischer Träger mit einer elektrischen Schaltung und mit einer Anschlussvorrichtung versehen wird. Auf dem keramischen Träger wird die elektrische Schaltung jedoch mit einer Widerstandspaste als Verbindungsmaterial aufgetragen und eingebrannt. Beabstandet und separat dazu wird ein Aktivlot auf den keramischen Träger aufgebracht und zur Herstellung einer Verbindung zwischen der elektrischen Schaltung und dem Aktivlot wird zusätzlich noch eine Kompaktschicht in den Zwischenraum eingebracht. Darüber hinaus werden weitere Lötverbindungen zwischen dem keramischen Träger und einer Ringscheibe ausgebildet. Der keramische Träger kann beispielsweise als scheibenförmige Keramikkochplatte mit ebener Vorderseite zum Einsatz in einem Elektroherd ausgebildet sein.
Diese bekannte Ausgestaltung ist im Hinblick auf die Fertigung äußerst aufwändig und es müssen unterschiedliche verschiedene Abläufe und Befestigungsvorgänge durchgeführt werden, um einerseits die elektrische Schaltung überhaupt befestigen zu können und andererseits eine elektrische Kontaktierung herzustellen. Dies ist insbesondere auch problematisch bezüglich der Funktionsweise der elektrischen Schaltung, da die Signalübertragung über unterschiedliche Materialien beherrschbar gemacht werden muss. Darüber hinaus ist die Befestigung der elektrischen Schaltung durch eine Widerstandspaste vorgesehen, die einen aufwändigen Einbrennvorgang erfordert, um überhaupt eine mechanisch stabile Befestigung der elektrischen Schaltung gewähren zu können.
Darüber hinaus ist es bekannt, gasdichte Ultraschall-Lötverbindungen zu erzeugen, wie dies beispielsweise in der DE 20 2010 007 081 U1 offenbart ist.
Aus dem Firmenprospekt der Firma MBR Electronics GmbH vom Mai 2009 ist ein Ultraschall-Lötsystem zum flussmittelfreien Weichlöten bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haushaltsgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Haushaltsgeräts zu schaffen, bei welchem bzw. mit welchem zwei Bauteile des Haushaltsgeräts im Hinblick auf den Bauteilaufwand und den Herstellungsaufwand reduziert und dennoch mit ausreichender mechanischer Belastbarkeit verbunden werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Haushaltsgerät und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät zum Zubereiten von Lebensmitteln umfasst ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil, welches mit dem ersten Bauteil verbunden ist. An einer Verbindungsstelle der beiden Bauteile sind das erste Bauteil aus einem ersten Material und das zweite Bauteil aus einem dazu unterschiedlichen zweiten Material ausgebildet. An der Verbindungsstelle zum Verbinden der Bauteile ist eine Lötverbindung ausgebildet. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die Lötverbindung eine Ultraschall-Lötverbindung ist.
Durch eine derartige Spezifikation der Lötverbindung können gerade bei den gattungsgemäß genannten spezifizierten Haushaltsgeräten Bauteilverbindungen geschaffen werden, die höchsten mechanischen Beanspruchungen standhalten und das Verbinden von Bauteilen unterschiedlicher Materialien ermöglichen. Insbesondere kann die Verbindung dieser Bauteile sehr materialsparend und bauraumminimiert erfolgen. Darüber hinaus ist der gesamte Aufwand der Verbindung gegenüber den im Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen deutlich reduziert.
Es war insbesondere bei den bisher vorgesehenen Verbindungstechniken, wie auch die EP 0 963 143 A1 zeigt, eine große Herausforderung gerade für Haushaltsgeräte, zum Zubereiten von Speisen eine zuverlässige Verbindung von Bauteilen herstellen zu können. Da gerade bei Haushaltsgeräten zum Zubereiten von Lebensmitteln unterschiedlichste Betriebsbedingungen und dadurch unterschiedlichste mechanische Beanspruchungen und thermische Beanspruchungen auf die Bauteile und insbesondere die Verbindungsstelle einwirken, konnte diese Verbindungsthematik bisher auch nur mit teilweise erheblichen Einschränkungen diesbezüglich gelöst und bereitgestellt werden.
Völlig unerwartet hat sich bei der Entwicklung der vorliegenden Erfindung gezeigt, dass mit einer Ultraschall-Lötverbindung hervorragende mechanische stabile Verbindungen von Bauteilen unterschiedlicher Materialien erzeugt werden können. Dies kann auch mit einer deutlichen Materialeinsparung und einem reduzierten Aufwand bei der Verbindungsherstellung erfolgen. Unerwartet war in diesem Zusammenhang auch, dass diese Ultraschall-Lötverbindung auch bei den unterschiedlichsten Betriebsbedingungen und unterschiedlichsten thermischen und mechanischen Einflüssen dauerhaft belastbar und stabil bleibt und somit auch im Hinblick auf die Robustheit äußerst beständig ist. Obwohl das Erzeugen von Ultraschall-Lötverbindungen gemäß dem genannten Stand der Technik allgemein bekannt ist, war es dennoch völlig unerwartet, dass gerade bei Haushaltsgeräten zum Zubereiten von Lebensmitteln, bei denen die oben genannten Betriebsbedingungen auftreten, ein derartiges Ergebnis erzielt werden konnte. Die Tauglichkeit einer derartigen Ultraschall-Lötverbindung auch bei mechanisch hoch belasteten und thermisch unterschiedlichst belasteten Bauteilen eines derartigen Haushaltsgeräts zum Zubereiten von Lebensmitteln war daher nicht vorhersehbar.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Materialkomposition der Bauteile an der Verbindungsstelle Glas-Metall oder Glas-Keramik oder Keramik-Metall oder Glas-Glaskeramik oder Glaskeramik-Metall oder Glaskeramik-Keramik ist. Gerade diese Werkstoff- bzw. Materialkompositionen sind durch das Ultraschall-Löten verbindbar. Da gerade bei dem Einsatz dieser Materialkompositionen in Haushaltsgeräten zum Zubereiten von Lebensmitteln aufgrund deren mechanischen und thermischen Beanspruchungen auch hier große Belastungen auftreten, werden gerade an die Verbindungsstelle bei derartigen Materialkompositionen bei Haushaltsgeräten zum Zubereiten von Lebensmitteln höchste Ansprüche gestellt.
Besonders vorteilhaft ist es, dass an der Ultraschall-Lötverbindung als Aktivlot das Lotmaterial CERASOLZER ausgebildet ist. Diese ganz spezifischen Materialzusammensetzungen der Familie dieses ganz spezifischen Aktivlots ermöglicht, die oben genannten Bedingungen für die Verbindungsstelle bei Bauteilen von Haushaltsgeräten zum Zubereiten von Lebensmitteln ganz besonders zu gewährleisten.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die beiden Bauteile ohne weiteres massives Zwischenverbindungsteil durch die Ultraschall-Lötverbindung verbunden sind und somit quasi alleine durch die Ultraschall-Lötverbindung direkt verbunden sind. Dadurch wird insbesondere Material gespart und die Verwendung von weiteren unterschiedlichen Materialien zur Überbrückungsverbindung ist nicht mehr erforderlich.
Hierzu wird dann nicht nur Bauraum eingespart, sondern die Positionierung der beiden Bauteile zueinander sowie gegebenenfalls die Positionierung von anderen Komponenten dazu kann sehr kompakt erfolgen. Dadurch ergeben sich weitere vorteilhafte Lösungen und Ansätze im Hinblick auf die Anordnung dieser Bauteile und Komponenten zueinander, so dass auch hier Funktionsverbesserungen des Haushaltsgeräts als solches realisiert werden können.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das erste Bauteil eine Türscheibe einer einen Garraum des Haushaltsgeräts verschließenden Tür ist. Dies ist ein erstes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel. Bei herkömmlichen Türen von Gargeräten, wie beispielsweise einer Backofentür oder einer Mikrowellentür oder einer Tür eines Dampfgargeräts, erfolgt die Befestigung von weiteren Komponenten, beispielsweise einem Türprofil über Klebeverbindungen. Diese sind im Hinblick auf Materialbeständigkeit und der benötigten generellen Materialmenge des Klebstoffs situationsabhängig mit möglichen Nachteilen verbunden. Darüber hinaus ist gerade beim Herstellungsprozess eine doch relativ lange Aushärtungszeit nach dem Aufbringen des Klebstoffs erforderlich, in der keine weitere Fertigung erfolgen kann. Dies kann insbesondere durch die Ultraschall-Lötverbindung behoben werden.
Besonders vorteilhaft ist es, dass das zweite Bauteil ein Türprofil ist, welches dann mit der Ultraschall-Lötverbindung mit einer Türscheibe verbunden ist. Insbesondere Türen eines Backofens können diesbezüglich mehrere Türscheiben, beispielsweise eine Türaußenscheibe, eine Türinnenscheibe und insbesondere zusätzlich dann gegebenenfalls noch zumindest eine Türzwischenscheibe aufweisen. Alle diese Türscheiben sind vorzugsweise mit dem Türprofil verbunden und zumindest eine dieser Türscheiben kann dann über eine oder mehrere Ultraschall-Lötverbindungen mit dem Türprofil verbunden sein.
In besonders vorteilhafter Weise kann dann, wenn in ein Glasmaterial eines Bauteils auch metallische Einlagerungen in Form von Metallen oder Metalloxiden eingebracht sind, die Verbindungsstelle in diesen Zonen bzw. Bereichen mit den metallischen Einlagerungen ausgebildet werden. Dadurch kann die mechanische Belastbarkeit der Lötverbindung nochmals erhöht werden.
Beispielsweise können diesbezüglich gerade bei Kochfeldplatten von Kochfeldern, die aus Glas oder Glaskeramik sein können, derartige metallische Einlagerungen als Beschichtungen, beispielsweise an der Unterseite der Kochfeldplatte, angebracht sein. Diese können beispielsweise als Dekorbeschichtung oder sonstige Ausgestaltungen angebracht werden. Ebenso kann die Befestigung von einem aus Glas oder Glaskeramik oder Keramik ausgebildeten ersten Bauteil an einem aus einem emaillierten Blech ausgebildeten zweiten Bauteil erfolgen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass das erste Bauteil eine Kochfeldplatte eines als Kochfeld ausgebildeten Haushaltsgeräts ist. Wie bereits erwähnt, kann die Kochfeldplatte zumindest bereichsweise beispielsweise aus Glas oder Glaskeramik ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist bei einer derartigen Ausgestaltung das zweite Bauteil ein Trägerelement für ein Heizelement des Kochfelds. Bei Kochfeldern ist es bekannt und üblich, dass unter der Kochfeldplatte ein oder mehrere Heizelemente ausgebildet sind. Diese können beispielsweise Strahlungsheizkörper oder Induktoren sein. Üblicherweise werden gegenwärtig diese Heizelemente durch aufwändige mechanische Konstruktionen durch Schraubverbindungen befestigt. Dies ist sowohl komponentenintensiv als auch fertigungsintensiv.
In besonders vorteilhafter Weise ist es bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung daher vorgesehen, dass diese Heizelemente durch eine oder mehrere Ultraschall-Lötverbindungen mit der Kochfeldplatte verbunden sind. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Heizelemente über ein Zwischenteil, welches beispielsweise ein Trägerelement sein kann, an der Kochfeldplatte befestigt sind. Insbesondere ist somit das zweite Bauteil ein Trägerelement für ein Heizelement des Kochfelds.
Insbesondere ist das Trägerelement mittels einer oder mehreren Ultraschall-Lötverbindungen an der Kochfeldplatte, insbesondere an der Unterseite der Kochfeldplatte, befestigt. Diese Trägerelemente, welche insbesondere aus Metall sein können, dienen dann zur Halterung und örtlichen Justierung der Heizkörper bzw. Heizelemente.
Durch die Vorgehensweise, dass nur noch das Trägerelement als Verbindungsteil zwischen dem Heizelement und der Trägerplatte vorgesehen ist, wobei dieses Trägerelement durch Ultraschall-Lötverbindung an der Kochfeldplatte befestigt ist, können gegenüber der herkömmlichen Vorgehensweise zahlreiche Verstrebungen im Kochfeld vermieden werden und werden nicht mehr benötigt, so dass insbesondere auch die Verdrahtung des Kochfelds nunmehr einfacher erfolgen kann, da diesbezüglich mehr Bauraum zur Verfügung steht.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Trägerelement gewinkelt ausgebildet ist und ein mit der Verbindungsstelle verbundener ersten Schenkel des Trägerelements uneben ausgebildet ist. Dadurch lassen sich ganz spezifische Befestigungsszenarien ermöglichen, die im Hinblick auf mechanische Belastbarkeit Vorteile haben.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der erste Schenkel eine derartige Form aufweist, dass er mit Kontaktstellen an dem ersten Bauteil anliegt und ein zwischen den Kontaktstellen ausgebildetes Abstandsteil des ersten Schenkels beabstandet zum ersten Bauteil angeordnet ist und die Ultraschall-Lötverbindung mit dem Lotmaterial beabstandet zu den Kontaktstellen im Bereich des Abstandsteils zwischen den Kontaktstellen ausgebildet ist. Dies ist im Hinblick auf die mechanische Belastbarkeit der Verbindungsstelle besonders vorteilhaft. Darüber hinaus ist das Lotmaterial in gewisser Weise auch geschützt angeordnet und ein mechanisches Anstoßen oder anderweitige direkte mechanische Einflüsse auf die Ultraschall-Lötverbindung können größtenteils vermieden werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Abstandsteil durch die Ultraschall-Lötverbindung im verbundenen Zustand der Bauteile zum ersten Bauteil hin vorgespannt angeordnet ist. Dadurch wird die Lötfläche zuverlässig exakt senkrecht und nur auf Zug beansprucht. Durch diese Maßnahme wird die Belastbarkeit der Lötfläche optimiert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das erste Bauteil aus Glas oder Glaskeramik ausgebildet ist und das zweite Bauteil eine elektronische Komponente ist und durch die Ultraschall-Lötverbindung direkt an dem ersten Bauteil befestigt ist. Bei dieser weiteren alternativen Ausführung ist somit ermöglicht, dass direkt und ohne weiteres Zwischenteil, insbesondere weiteres massives eigenes separates Zwischenteil, eine Verbindung zwischen einer elektronischen Komponente und einem Glasbauteil oder einem Glaskeramikbauteil erzielt werden kann. Es ist dadurch entgegen der aufwändigen Ausgestaltung und Herstellungsweise im Stand der Technik somit nunmehr gerade auch bei Haushaltsgeräten zum Zubereiten von Lebensmitteln möglich, derartige elektrische Komponenten direkt durch eine Ultraschall-Lötverbindung auf ein Glasbauteil oder Glaskeramikbauteil aufzubringen und dauerhaft mechanisch stabil zu befestigen, wobei diesbezüglich dann auch noch die Funktionsweise der elektronischen Komponente sicher und dauerhaft erreicht ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die elektronische Komponente zumindest eine Leiterbahn oder ein elektronisches Bauteil ist. Es ist damit erreicht, dass auf das Glasbauteil oder das Glaskeramikbauteil direkt Leiterbahnen aufgebracht werden können, indem sie durch eine Ultraschall-Lötverbindung befestigt sind. Insbesondere können somit auch flexible Leiterplatten über Ultraschall-Lötverbindungen direkt auf ein Glasmaterial oder Glaskeramikmaterial aufgebracht werden. Dies birgt gerade bei Haushaltsgeräten zum Zubereiten von Lebensmitteln wesentliche Vorteile im Hinblick auf Bauraumminimierung und dennoch ausreichender Robustheit gegenüber thermischen und mechanischen Einflüssen im Betrieb des Haushaltsgeräts.
Darüber hinaus können diese spezifischen Verbindungen schneller hergestellt werden, da sie insbesondere gegenüber Klebeverbindungen keinen Aushärteprozess erfordern.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Haushaltsgerät ein Backofen oder ein Kochfeld oder ein Mikrowellengargerät oder ein Dampfgargerät ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Haushaltsgeräts zum Zubereiten von Lebensmitteln, bei welchem ein erstes Bauteil des Haushaltsgeräts mit einem zweiten Bauteil des Haushaltsgeräts verbunden wird, wobei zumindest an einer Verbindungsstelle der beiden Bauteile das erste Bauteil aus einem ersten Material und das zweite Bauteil aus einem zum ersten Material unterschiedlichen zweiten Material ausgebildet wird. An der Verbindungsstelle zum Verbinden der Bauteile wird eine Lötverbindung ausgebildet. Die Lötverbindung wird durch ein Ultraschall-Löten erzeugt. Die diesbezüglich zu erzielenden Vorteile sind bereits oben genannt.
Insbesondere bei der Verwendung und Ausbildung des Lotmaterials CERASOLZER kann das Ultraschall-Löten ohne zusätzliches Flussmittel erfolgen.
Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts sind als vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei diesbezüglich die entsprechenden Verfahrensschritte zum Verbinden der spezifisch genannten Bauteile im Besonderen vorgesehen sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Tür eines als Backofen ausgebildeten Haushaltsgeräts;
2 eine Schnittdarstellung durch Teilkomponenten eines als Kochfeld ausgebildeten Haushaltsgeräts;
3 eine perspektivische Darstellung eines Trägerelements, wie es in 2 angeordnet ist; und
4 eine vereinfachte schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels von Teilkomponenten eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts.

In den Fig. werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist in einer perspektivischen Darstellung eine Tür 1 eines als Backofen 2 ausgebildeten Haushaltsgeräts zum Zubereiten von Lebensmitteln gezeigt. Die Tür 1 ist zum Verschließen eines Garraums des Backofens 2 vorgesehen. Die Tür 1 umfasst im Ausführungsbeispiel eine Türaußenscheibe 3 und eine Türinnenscheibe 4, die beabstandet und parallel zur Türaußenscheibe 3 angeordnet ist. Zusätzlich kann die Tür 1 auch zumindest eine Türzwischenscheibe aufweisen, die in 1 nicht gezeigt ist und die zwischen der Türaußenscheibe 3 und der Türinnenscheibe 4 angeordnet sein kann.
Auf einer Innenseite 5 der Türaußenscheibe 3 sind beabstandet und parallel zueinander verlaufend längliche Türprofile 6 und 7 angeordnet. Insbesondere ist hier vorgesehen, dass die Türprofile 6 und 7 durch jeweils Ultraschall-Lötverbindungen 8, 9, 10 und 11 befestigt sind. Es ist vorgesehen, dass die Türprofile 6 und 7 an Verbindungsstellen mit der Türaußenscheibe 3, an denen die Ultraschall-Lötverbindungen 8 bis 11 ausgebildet sind, aus Metall sind. Sie können auch aus Kunststoff sein.
Die Türaußenscheibe 3 ist beispielsweise aus Glas. Entsprechend ist auch die Türinnenscheibe 4 beispielsweise aus Glas.
Auch die Türinnenscheibe 4 ist an Verbindungsstellen mit den Türprofilen 6 und 7 durch Ultraschall-Lötverbindungen 12 und 13 sowie 14 und 15 verbunden.
Es ist zu erwähnen, dass die genannten Ultraschall-Lötverbindungen 8 bis 15 lediglich beispielhaft Stellen darstellen, an denen die Verbindungsstelle ausgebildet sein kann. Die Ultraschall-Lötverbindungen 8 bis 15 können punktuell ausgebildet sein, sie können jedoch auch als längliche Stränge ausgebildet sein.
Die Ultraschall-Lötverbindungen werden durch entsprechendes Gerät, insbesondere einen entsprechenden Lötkolben, ausgebildet, wobei dazu das Lötmaterial in Form eines Aktivlots, insbesondere des Lotmaterials CERASOLZER, verwendet ist.
Die Verbindungen zwischen der Türaußenscheibe 3 und den Türprofilen 6 und 7 sowie der Türinnenscheibe 4 und den Türprofilen 6 und 7 ist insbesondere nur durch das Lotmaterial an den Verbindungsstellen erzeugt. Es sind keine weiteren massiven und separaten Zwischenverbindungsteile vorgesehen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in 2 gezeigt. Dort ist eine Schnittdarstellung von Teilkomponenten eines als Kochfeld 16 ausgebildeten Haushaltsgeräts zum Zubereiten von Lebensmitteln gezeigt. Das Kochfeld 16 umfasst eine Kochfeldplatte 17, die aus Glas oder Glaskeramik sein kann. Auf einer Oberseite 18 sind Kochzonen ausgebildet, auf denen Zubereitungsgefäße zum Zubereiten von Lebensmitteln aufgestellt werden können. In 2 ist die Schnittdarstellung in gestürzter Ansicht gezeigt.
An einer Unterseite 19 der Kochfeldplatte 17 sind zum Beheizen der Kochzonen nicht gezeigte Heizelemente angeordnet. Diese sind im Ausführungsbeispiel mit einem als zweites Bauteil ausgebildeten Trägerelement 20 verbunden. Das Trägerelement 20 ist gewinkelt ausgebildet und umfasst einen ersten Schenkel 21 und einen dazu gewinkelt angeordneten Schenkel 22. Der erste Schenkel 21 ist in der Schnittdarstellung uneben ausgebildet und liegt mit Kontaktstellen 23 und 24 direkt an der Unterseite 19 an. In einem zwischen den Kontaktstellen 23 und 24 gewölbten und beabstandet zur Unterseite 19 angeordneten Abstandsteil 25 des ersten Schenkels 21 ist eine Ultraschall-Lötverbindung 26 ausgebildet. Das Lotmaterial 27 ist zu erkennen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das gewölbte Abstandsteil 25 in Richtung der Unterseite 19 durch die Ultraschall-Lötverbindung 26 vorgespannt angeordnet und gehalten ist. Das an dem zweiten Schenkel 22 befestigte Heizelement wird somit entsprechend aufgehängt und die Gewichtskraft ist in Richtung des Pfeils P1 nach unten gerichtet. Durch die spezifische Ausgestaltung und Anordnung des Trägerelements 20 und die Vorspannung des Abstandsteils 25 wird eine Lasteinleitung in Richtung des Pfeils P2 erreicht, die parallel zum Pfeil P1 verläuft. Daher wird die Lötfläche zuverlässig exakt senkrecht und nur auf Zug beansprucht, wobei durch diese Maßnahme die Belastbarkeit der Lötfläche erhöht und optimiert ist.
In 3 ist in einer perspektivischen Darstellung das Trägerelement 20 gezeigt.
In 4 ist in einer skizzenhaften Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel von Teilkomponenten eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts 28 zum Zubereiten von Lebensmitteln gezeigt. Dieses Haushaltsgerät 28 kann beispielsweise wiederum ein Backofen oder ein Kochfeld oder ein Mikrowellengargerät oder ein Dampfgargerät sein. Vorzugsweise umfasst dieses Haushaltsgerät 28 ein erstes Bauteil 29, welches aus Glas oder Glaskeramik ist. Auf eine Oberfläche 30 dieses ersten Bauteils 29 ist ein als elektronische Komponente 31 ausgebildetes zweites Bauteil aufgebracht, wobei hier die Aufbringung über Ultraschall-Lötverbindungen 32 erfolgt ist. Es ist hier vorgesehen, dass die elektrischen Komponenten 31 Leiterbahnen 33 und elektronische Bauteile 34 umfassen, die durch die benannten Ultraschall-Lötverbindungen 32 direkt und unmittelbar auf die Oberfläche 30 aufgebracht sind. Auch hier wird als Lötmaterial insbesondere CERASOLZER ausgebildet. Es können somit auch flexible Leiterplatten direkt auf einem Glasbauteil oder Glaskeramikbauteil aufgebracht werden.
Bezugszeichenliste

1: Tür
2: Backofen
3: Türaußenscheibe
4: Türinnenscheibe
5: Innenseite
6: Türprofil
7: Türprofil
8: Ultraschall-Lötverbindung
9: Ultraschall-Lötverbindung
10: Ultraschall-Lötverbindung
11: Ultraschall-Lötverbindung
12: Ultraschall-Lötverbindung
13: Ultraschall-Lötverbindung
14: Ultraschall-Lötverbindung
15: Ultraschall-Lötverbindung
16: Kochfeld
17: Kochfeldplatte
18: Oberseite
19: Unterseite
20: Trägerelement
21: Schenkel
22: Schenkel
23: Kontaktstelle
24: Kontaktstelle
25: Abstandsteil
26: Ultraschall-Lötverbindung
27: Lotmaterial
28: Haushaltsgerät
29: Erstes Bauteil
30: Oberfläche
31: Elektronische Komponente
32: Ultraschall-Lötverbindung
33: Leiterbahnen
34: Elektronische Bauteile
P1: Pfeil
P2: Pfeil

Claims

Haushaltsgerät (2, 16, 28) zum Zubereiten von Lebensmitteln, mit einem ersten Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) und einem mit dem ersten Bauteil (3, 4, 6, 7,17, 20, 29, 31, 33, 34) verbundenen zweiten Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34), wobei zumindest an einer Verbindungsstelle der beiden Bauteile (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) das erste Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) aus einem ersten Material und das zweite Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) aus einem zum ersten Material unterschiedlichen zweiten Material ausgebildet ist, und an der Verbindungsstelle zum Verbinden der Bauteile (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) eine Lötverbindung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötverbindung eine Ultraschalllötverbindung (8 bis 15, 26, 32) ist.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Materialkomposition der Bauteile (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) an der Verbindungsstelle Glas-Metall oder Glas-Keramik oder Keramik-Metall oder Glas-Glaskeramik oder Glaskeramik-Metall oder Glaskeramik-Keramik ist.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) ohne weiteres massives Zwischenverbindungsteil durch die Ultraschalllötverbindung (8 bis 15, 26, 32) verbunden sind.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil eine Türscheibe (3, 4) einer einen Garraum des Haushaltsgeräts (2) verschließenden Tür (1) ist.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil ein Türprofil (6, 7) ist.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil eine Kochfeldplatte (17) eines als Kochfeld (16) ausgebildeten Haushaltsgeräts ist.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil ein Trägerelement (20) für ein Heizelement des Kochfelds (16) ist.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (20) gewinkelt ausgebildet ist und ein mit der Verbindungsstelle verbundener erster Schenkel (21) uneben ausgebildet ist.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (21) eine derartige Form aufweist, dass er mit Kontaktstellen (22, 23) an der Kochfeldplatte (17) anliegt und ein zwischen den Kontaktstellen (22, 23) ausgebildetes Abstandsteil (25) des ersten Schenkels (21) beabstandet zur Kochfeldplatte (17) angeordnet ist und die Ultraschalllötverbindung (26) mit dem Lotmaterial (27) beabstandet zu den Kontaktstellen (22, 23) im Bereich des Abstandsteils (25) ausgebildet ist.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsteil (25) durch die Ultraschallötverbindung (26) im verbundenen Zustand der Bauteile zur Kochfeldplatte (17) hin vorgespannt angeordnet ist.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29) aus Glas oder Glaskeramik ist und das zweite Bauteil eine elektronische Komponente (31, 33, 34) ist und durch die Ultraschalllötverbindung (8 bis 15, 26, 31) direkt an dem ersten Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29) befestigt ist.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Komponente (31) zumindest eine Leiterbahn (33) oder ein elektronisches Bauteil (34) umfasst.
Haushaltsgerät (2, 16, 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Backofen (2) oder ein Kochfeld (16) oder ein Mikrowellengargerät oder ein Dampfgargerät ist.
Verfahren zum Herstellen eines Haushaltsgeräts (2, 16, 28) zum Zubereiten von Lebensmitteln, bei welchem ein erstes Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) des Haushaltsgeräts (2, 16, 28) mit einem zweiten Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) des Haushaltsgeräts (2, 16, 28) verbunden wird, wobei zumindest an einer Verbindungsstelle der beiden Bauteile (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) das erste Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) aus einem ersten Material und das zweite Bauteil (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) aus einem zum ersten Material unterschiedlichen zweiten Material ausgebildet wird, und an der Verbindungsstelle zum Verbinden der Bauteile (3, 4, 6, 7, 17, 20, 29, 31, 33, 34) eine Lötverbindung ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötverbindung durch ein Ultraschalllöten erzeugt wird.