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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auszugsführung für den Einsatz in Geräten zur Erwärmung von Lebensmitteln mittels elektromagnetischer Wellen mit mindestens zwei relativ zueinander verfahrbaren Schienen die jeweils Laufbahnen aufweisen, entlang denen Wälzkörper zwischen zwei Schienen abrollbar sind, wobei mehrere Wälzkörper zusammen in einem Wälzkörperkäfig aus einem gestanzten und gebogenen Metallblech gehalten sind, und ein Verfahren zum Herstellen einer Auszugsführung. Diese Geräte können beispielsweise als Mikrowelle, Ofen mit zusätzlicher Mikrowellenfunktion oder sensorunterstützter Garfunktion ausgeführt sein.
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Die
DE 20 2008 004 658 U1 offenbart eine Auszugsführung für einen Backofen, bei der mehrere Schienen über Wälzkörper relativ zueinander verfahrbar sind. Die Wälzkörper sind an einem Wälzkörperkäfig gehalten mit einzelnen Aussparungen für Wälzkörper, wobei an jeder Aussparung umgebogene Laschen vorgesehen sind, so dass die Wälzkörper an einer Oberfläche der Laschen und nicht an ausgestanzten Kanten anliegen. Diese Maßnahme führt allerdings dazu, dass der Wälzkörperkäfig beim Verfahren der Schienen entlang der Schienen schleifen kann. Es kann an unterschiedlichen undefinierten Positionen des Wälzkörperkäfigs zu Kontakten kommen. Dieses ist insbesondere beim Einsatz der Auszugsführung in der Mikrowelle nachteilig.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Auszugsführung zu schaffen, bei der ein Wälzkörperkäfig zwischen zwei Schienen mit einer optimierten Führung ausgestattet ist.
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Um die Funktionalität der Auszugsführung in Geräten mit elektromagnetischen Wellen zu gewährleisten, müssen möglichst viele Bearbeitungskanten verrundet und gratfrei sein. Dieses trifft insbesondere auf die Wälzkörperkäfige zu. Hierdurch können insbesondere im Inneren der Auszugsführung (mikro-) wellenfeldspezifischen Effekte wie Feldspitzen, Spannungsdurchschläge, Mikroverschweißungen, starke Erwärmungen und ähnliche Effekte reduziert werden.
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Diese Aufgabe wird mit einer Auszugsführung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst und einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 10.
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Bei der erfindungsgemäßen Auszugsführung ist zwischen zwei Schienen ein Wälzkörperkäfig mit mehreren Wälzkörpern angeordnet, wobei die Kanten des aus einem gestanzten und gebogenen Metallblech hergestellten Wälzkörperkäfigs durch ein Bearbeitungsverfahren, insbesondere Gleitschleifen, Elektropolieren, thermisches Entgraten, Plasmapolieren oder Anprägen, verrundet oder gebrochen sind. Dadurch werden scharfe Kanten an dem Wälzkörperkäfig vermieden, die zu Schleifgeräuschen oder einem Quietschen führen können und die oben genannten (mikro-)wellenfeldspezifischen Effekte verstärken können. Durch die Verrundung sämtlicher relevanter Kanten an dem Wälzkörperkäfig mit dem Bearbeitungsverfahren, insbesondere durch Gleitschleifen, lässt sich der Wälzkörperkäfig exakter zwischen den beiden Schienen positionieren, da weniger Spiel für etwaige Kanten und hervorstehende Schneidreste vorgesehen werden kann. Dadurch wird ein zumindest weitgehend die mikrowellenfeldspezifischen Effekte reduziert. Das verwendete Metallblech kann beispielsweise aus einem hochlegierten Stahl oder aus Aluminium hergestellt sein.
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Vorzugsweise ist für jeden Wälzkörper eine ausgestanzte Aufnahme vorgesehen, die den Wälzkörper an mindestens drei Seiten umgibt. Der Wälzkörper kann dabei vollständig von einem Rand der Aufnahme umgeben sein, oder nur an drei Seiten, so dass der Rand der Aufnahme U-förmig ausgebildet ist. Der Rand an der ausgestanzten Aufnahme besitzt vorzugsweise eine durch ein Bearbeitungsverfahren, insbesondere Gleitschleifen, hergestellte Verrundung. Unter Verrundung wird ein Herstellen einer gratfreien Kante mit einer Ellipse, Radius, Fase. Werkstückkante nach DIN ISO 13715:2020-01 mit Werten kleiner Null (gratfrei) verstanden. Dadurch ist sichergestellt, dass an dem Rand keine spitzen Kanten vorgesehen sind, die für eine Geräuschentwicklung oder (mikro-) wellenfeldspezifischen Effekte wie Feldspitzen, Spannungsdurchschläge, Mikroverschweißungen, starke Erwärmungen sorgen. Zudem kann auf die umgebogenen Laschen verzichtet werden, da die Wälzkörper unmittelbar an dem verrundeten Rand des Wälzkörperkäfigs anliegen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Wälzkörperkäfig mindestens eine Prägung oder Umbiegung auf, die entlang einer der Schienen geführt ist und einen Abstandshalter für den Wälzkörperkäfig ausbildet. Dadurch kann die Positionierung des Wälzkörperkäfigs in einem Spalt zwischen zwei Schienen mit hoher Präzision erfolgen. Vorzugsweise ist mindestens eine Prägung, optional auch alle Prägungen, so ausgebildet, dass diese als Abstandshalter für eine Führung entlang der Schienen sorgen, bevorzugt beabstandet von den Laufbahnen für die Wälzkörper. Dadurch können die Prägungen Gleitführungen bilden, um eine exakte Positionierung des Wälzkörperkäfigs zu gewährleisten. Die Prägungen können dabei in Längsrichtung beabstandet angeordnet sein und optional können auch mehrere Prägungen in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung vorgesehen sein. Die Führung des Wälzkörperkäfigs kann beispielsweise zwischen vier und zehn Prägungen übernommen werden. Jede Prägung kann dabei in Längsrichtung des Wälzkörperkäfigs länglich ausgebildet sein und besitzt eine gerundete Oberfläche. Optional können auch kalottenförmige Prägungen eingesetzt werden. Jede Prägung kann dabei eine Tiefe von mindestens 0,5 mm besitzen um eine im Wesentlichen mittige Positionierung des Wälzkörperkäfigs in einem Spalt zwischen zwei Schienen zu gewährleisten.
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Die Auszugsführung kann zwei oder mehr Schienen aufweisen, die relativ zueinander verfahrbar sind. Vorzugsweise umfasst die Schiene drei Schienen, eine stationäre Führungsschiene, eine Mittelschiene und eine verfahrbare Laufschiene, an der Schubelemente festgelegt werden können. Die Auszugsführung kann an einem Gerät zur Erwärmung von Lebensmitteln mittels elektromagnetischer Wellen fixiert werden, um Schubelemente, wie Schubkästen, Backbleche oder Gargutträger zu verfahren. Die Auszugsführung kann insbesondere in einer Mikrowelle oder in einem Kombiofen mit Mikrowellenfunktion oder in einem sensorunterstützten Gargerät eingesetzt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Auszugsführung werden zunächst mindestens zwei Schienen bereitgestellt, beispielsweise durch Stanzen und Biegen und/oder durch Rollformen eines Stahlbleches. Ferner wird ein Wälzkörperkäfig mit Aufnahmen durch Stanzen und Biegen hergestellt, der dann durch ein Bearbeitungsverfahren, insbesondere Gleitschleifen, Elektropolieren, thermisches Entgraten, Plasmapolieren oder Anprägen, verrundet wird. Dieser verrundete Wälzkörperkäfig wird dann mit Wälzkörpern bestückt, die in Aufnahmen an dem Wälzkörperkäfig eingesetzt werden, um dann den Wälzkörperkäfig mit den Wälzkörpern zwischen zwei Schienen zu montieren und dann die Auszugsführung fertigzustellen, wobei hierfür noch weitere Umformschritte oder Montageschritte vorgenommen werden können. Durch das Bearbeiten des Wälzkörperkäfigs werden die Kanten des zuvor gestanzten und gebogenen Wälzkörperkäfigs verrundet, und es werden somit eine Geräuschentwicklung und undefinierte Kontakte sowie (mikro-)wellenfeldspezifischen Effekte wie Feldspitzen, Spannungsdurchschläge, Mikroverschweißungen, starke Erwärmungen durch scharfe Kanten vermieden.
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Das Bearbeitungsverfahren Gleitschleifen kann durch ein Schüttgut erfolgen, das in einer Trommel bewegt wird, um den Wälzkörperkäfig an der Oberfläche zu bearbeiten. Das Gleitschleifen wird auch als „Trowalisieren“ bezeichnet. Beim Gleitschleifen kann das Schüttgut bevorzugt eine Partikelgröße kleiner 5 mm aufweisen, so dass auch die Rändern an den ausgestanzten Aufnahmen des Wälzkörperkäfigs verrundet werden. Bevorzugt wird beim Gleitschleifen ein Schmiermittel auf den Wälzkörperkäfig aufgebracht, so dass auch die Kanten an den Aufnahmen nach dem Gleitschleifen beschichtet sind.
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Bei dem Bearbeitungsverfahren Elektropolieren wird die Oberfläche elektrochemisch behandelt und Metallionen elektrolytisch von der Wälzkörperkäfigoberfläche abgetragen. Das Plasmapolieren ist ein ähnliches Bearbeitungsverfahren, bei dem Salzlösungen und eine sehr hohe Spannung für das Verrunden der Kanten eingesetzt werden.
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Die thermische Entgrat-Methode zeichnet sich dadurch aus, dass die Kanten an dem Wälzkörperkäfig durch Zünden eines Gasgemisches bei hohen Temperaturen abgerundet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1A bis 1C mehrere Ansichten einer erfindungsgemäßen Auszugsführung;
- 2A und 2B zwei Ansichten der Mittelschiene der Auszugsführung der 1 mit zwei Wälzkörperkäfigen;
- 3A bis 3C mehrere Ansichten eines Wälzkörperkäfigs der Auszugsführung der 1 ;
- 4A und 4B zwei Ansichten eines modifizierten Wälzkörperkäfigs, und
- 5A und 5B zwei Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Wälzkörperkäfigs.
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Eine Auszugsführung 1 umfasst eine erste stationäre Schiene 2, eine relativ zu der ersten Schiene 2 verfahrbare zweite mittlere Schiene 3 und eine an der zweiten Schiene 3 gehaltene verfahrbare dritte Schiene 4. Zwischen der ersten und der zweiten Schiene 2 und 3 ist ein erster Wälzkörperkäfig 6 angeordnet, an dem eine Vielzahl von Wälzkörpern 7 gehalten sind. Die Wälzkörper 7 sind entlang von Laufbahnen 5 an der ersten Schiene 2 und der zweiten Schiene 3 abrollbar. Zwischen der zweiten Schiene 3 und der dritten Schiene 4 ist ein weiterer Wälzkörperkäfig 6 mit Wälzkörpern 7 vorgesehen, die entlang von Laufbahnen 5 an der zweiten Schiene 3 und der dritten Schiene 4 abrollbar sind. Statt der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Schienen 2, 3 und 4 können auch nur zwei Schienen oder mehr als drei Schienen für eine Auszugsführung eingesetzt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wälzkörper 7 als Kugeln ausgebildet, es ist aber auch möglich, Wälzkörper mit anderen Geometrien vorzusehen, beispielsweise als Zylinder oder Tonnen.
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In den 2A und 2B ist nur die mittlere zweite Schiene 3 gezeigt, an der zwei Wälzkörperkäfige 6 mit den Wälzkörpern 7 gehalten sind. Es ist erkennbar, dass an der zweiten Schiene 3 senkrecht zur Längsrichtung drei Laufbahnen 5 ausgebildet sind, die jeweils gebogen sind und an denen die kugelförmigen Wälzkörper 7 geführt sind. An der mittleren Schiene 3 sind Anschläge 14 in Form von Laschen ausgebildet, die die Bewegung der Wälzkörper 7 und des Wälzkörperkäfigs 6 in Längsrichtung begrenzen.
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In den 3A bis 3C ist der Wälzkörperkäfig gezeigt, der aus einem gebogenen Metallblech hergestellt ist und an gegenüberliegenden Endabschnitten Aufnahmen 8 und 9 zur Aufnahme jeweils eines Wälzkörpers 7 aufweist. Ein mittlerer Abschnitt des Wälzkörperkäfigs 6 ist ohne Aufnahmen 8 und 9 ausgebildet, um einen vorbestimmten Abstand zwischen den Wälzkörpern 7 in Längsrichtung zu gewährleisten. In einem Schnitt senkrecht zur Längsrichtung sind jeweils drei Wälzkörper 7 vorgesehen, wobei der mittlere Wälzkörper 7 in einer Aufnahme 8 angeordnet ist, die allseitig umschlossen ist, während die beiden anderen Wälzkörper 7 in einer Aufnahme 9 gehalten sind, die den Wälzkörper 7 nur an drei Seiten umgibt. Optional können auch die äußeren Wälzkörper 7 in umlaufenden Aufnahmen 8 angeordnet werden. Auch können mehr oder weniger als drei Wälzkörperaufnahmen 8, 9 in einem Schnitt vorhanden sein.
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Der Wälzkörperkäfig 6 umfasst an jeder Aufnahme 8 oder 9 keine umgebogene Lasche. An den Aufnahmen 8 ist ein Rand 10 und an der Aufnahme 9 ein Rand 11 vorgesehen, der zur Führung der Wälzkörper 7 dient. Dabei ist der Wälzkörperkäfig 6 nach dem Stanzen und Biegen durch ein Bearbeitungsverfahren, in diesem Bespiel Gleitschleifen, bearbeitet, so dass Verrundungen V geschaffen und spitze, hervorstehende Abschnitte vermieden werden.
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In dem Ausführungsbeispiel der 4A und 4B ist ein Wälzkörperkäfig 6 gezeigt, der wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel Aufnahmen 8 und 9 für Wälzkörper 7 aufweist, die einen verrundeten Rand 10 oder 11 besitzen. Ergänzend sind an dem Wälzkörperkäfig 6 Prägungen 12 eingebracht, die nach innen zu der zweiten Schiene 3 hin hervorstehen. Die Prägungen12 sind dabei länglich ausgebildet und erstrecken sich parallel zur Längsrichtung des Wälzkörperkäfigs 6. Der nach Innen hervorstehende Abschnitt der Prägung 12 ist gerundet ausgebildet und umfasst keine scharfen Kanten. Die Prägungen 12 dienen als Abstandshalter zur Positionierung des Wälzkörperkäfigs 6 an der zweiten Schiene 3. Die Prägungen 12 sind dabei so angeordnet, dass sie die zweite Schiene 3 beabstandet von den Laufbahnen 5 kontaktieren, insbesondere an den Oberflächen eines kreuzförmigen Abschnittes, also an einer Oberseite und der rechten Seite in 2A, um einen vorbestimmten Abstand zwischen dem Wälzkörperkäfig 6 und der zweiten Schiene 3 zu gewährleisten. Dabei sind die Prägungen 12 in Längsrichtung der Auszugsführung 1 beabstandet voneinander angeordnet, und in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung sind mindestens zwei Prägungen 12 vorgesehen, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Prägungen 12. Dadurch kann der Wälzkörperkäfig 6 exakt an der zweiten Schiene 3 positioniert gehalten werden.
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In den 5A und 5B ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel eines Wälzkörperkäfigs 6 gezeigt, bei dem zur Positionierung des Wälzkörperkäfigs 6 an der zweiten Schiene 3 Prägungen 13 vorgesehen sind, die zwischen zwei in Längsrichtung benachbarten Aufnahmen 8 oder 9 angeordnet sind. In einem Schnitt senkrecht zur Längsrichtung des Wälzkörperkäfigs 6 sind drei Prägungen 13 vorgesehen, die nach innen hervorstehend und für eine Beabstandung des Wälzkörperkäfigs 6 sorgen. Die Prägungen 13 sind im Wesentlichen kalottenförmig ausgebildet und können entlang einer Oberfläche der zweiten Schiene 3 verschoben werden. Die Prägungen 13 können dabei innerhalb der Laufbahnen 5 für die Wälzkörper 7 die zweite Schiene 3 kontaktieren. Alternativ können die Prägungen 13 auch in einem Bereich benachbart zu den Laufbahnen 5 angeordnet werden. Auch können die Prägungen 13 radial und/oder axial ganz außen am Wälzkörperkäfig 6 angeordnet sein.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Prägungen 12 und 13 nur zur Anlage an der zweiten Schiene 2 vorgesehen. Es ist auch möglich, an einem Wälzkörperkäfig 6 Prägungen vorzusehen, die in an gegenüberliegenden Seiten hervorstehen, um auch einen Abstandshalter zu der ersten Schiene 2 oder der dritten Schiene 4 vorzusehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Auszugsführung
- 2
- Schiene
- 3
- Schiene
- 4
- Schiene
- 5
- Laufbahn
- 6
- Wälzkörperkäfig
- 7
- Wälzkörper
- 8
- Aufnahme
- 9
- Aufnahme
- 10
- Rand/Kante
- 11
- Rand/Kante
- 12
- Prägung
- 13
- Prägung
- 14
- Anschlag
- V
- Verrundung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008004658 U1 [0002]
