DE19932328A1 - Wärmeisolierung, insbesondere für einen Garofen, mit gestauchtem Folienpaket - Google Patents
Wärmeisolierung, insbesondere für einen Garofen, mit gestauchtem FolienpaketInfo
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Abstract
Das Verfahren zum Herstellen einer Wärmeisolierung für einen Behälter (2) mit einer Behälterwandung (6) umfaßt die Verfahrensschritte: DOLLAR A a) Anordnen einer Wärmeisolierung (71) mit mehreren, voneinander durch Abstandhalter (D') unter Bildung von Zwischenräumen (M1 bis M4) beabstandeten Folienlagen aus wärmestrahlungsreflektierender Folie, z. B. Aluminiumfolie, auf der Behälterwandung derart, daß die Wärmeisolierung die Behälterwandung an zumindest einer Seite überragt, DOLLAR A und DOLLAR A b) Stauchen der Wärmeisolierung gegen einen Abdichtkörper (70) durch Ausüben eines Stauchungsdruckes an dem die Behälterwandung überragenden Teil der Wärmeisolierung um eine vorgegebene Stauchungslänge (s), wobei sich die Folienlagen derart verformen, daß die zwischen den Folienlagen gebildeten Zwischenräume von dem Abdichtkörper seitlich abgedichtet werden. DOLLAR A Vorteil: Vermeidung von Wärmeverlusten durch Konvektion.
Description
Die Erfindung betrifft eine Wärmeisolierung für einen Be
hälter.
Aus EP 0 775 871 A1 ist eine elektrisch beheizte Back- und
Bratofenmuffel eines Heißes oder Haushaltsbackofens bekannt
mit einem von einer Muffelwandung umschlossenen Muffelin
nenraum. Die Muffelwandung umfaßt eine Muffelmantelwandung
und eine Muffelrückwand und ist von einer wärmeisolierenden
Umhüllung aus mehreren Lagen Aluminiumfolie umgeben. Die
wärmeisolierende Umhüllung ist aufgeteilt in eine um die
Muffelmantelwandung gelegte Mantelwärmeisolierung, die mit
einem Aluminiumfolienpaket gebildet ist, und eine von hin
ten an der Muffelrückwand mit Hilfe der Motortrageplatte
eines Ofenmuffel-Heißluftgebläses fixierte Rückwandwärme
isolierung, die mit einem weiteren Aluminiumfolienpaket ge
bildet ist. Die einzelnen Folienlagen sind über Distanzhal
ter aus einem Wärmeisoliermaterial auf Distanz gehalten, so
daß zwischen den Folienlagen jeweils Zwischenräume gebildet
sind. Die Mantelwärmeisolierung überlappt nach hinten den
äußeren Rand der Rückwandwärmeisolierung, wobei jeder Zwi
schenraum zwischen zwei Folieniagen der Rückwandwärmeiso
lierung seitlich nach außen von der innersten Folienlage
der Mantelwärmeisolierung begrenzt ist. In einer Ausfüh
rungsform besteht auch die Mantelwärmeisolierung aus vier
separaten und senkrecht zueinander um den Muffelmantel ge
legten Wärmedämmbausteinen, wobei die Zwischenräume zwi
schen den Folienlagen der den Muffelseitenwänden zugeordne
ten Seitenwandwärmeisolierungen jeweils durch die innerste
Folienlage der Deckenwärmeisolierung und der Bodenwärmesi
solierung abgedichtet sind. In allen Ausführungsformen die
ser bekannten Muffelwärmeisolierung sind die Zwischenräume
zwischen den Folienlagen der Mantelwärmeisolierung nach
vorne und nach hinten offen. Dadurch kann aus den Zwischen
räumen der Mantelwärmeisolierung eine nicht geringe Wärme
menge im Betrieb der Ofenmuffel entweichen, was die Ener
gieverluste des Garofens erhöht. Die Zwischenräume können
zwar durch eine stärkere Aluminiumfolie als Außenhaut der
Umhüllung seitlich abgeschlossen werden, doch steht diese
Außenfolie dennoch mit der heißen Luft in den inneren Zwi
schenräumen in unmittelbarem Wärmekontakt.
Zum Abdichten der Zwischenräume eines Aluminiumfolienpake
tes einer Wärmeisolierung kann auch eine Methode angewendet
werden, bei der die Aluminiumfolienlagen an ihrem Rand über
eine gewisse Breite mit einem senkrecht zur Folienlage aus
geübten Preßdruck verpreßt und verdichtet werden. Man er
hält dadurch zwar eine mechanische Stabilisierung und einen
dichten Abschluß der Zwischenräume zwischen den Folienlagen
und eine Vermeidung von Luftkonvektion, handelt sich auf
der arideren Seite aber den Nachteil neuer flächiger Wärme
brücken zwischen den Folienlagen ein, über die durch Wärme
leitung Wärmeverluste entstehen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe, zugrunde, ein Verfahren
zum Herstellen einer gegenüber dem genannten Stand der
Technik in ihrem thermischen Isolationsvermögen verbesser
ten Folienwärmeisolierung anzugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merk
malen des Anspruchs 1.
Das Verfahren zum Herstellen einer Wärmeisolierung für ei
nen Behälter mit einer Behälterwandung umfaßt die Verfah
rensschritte:
- a) Anordnen einer Wärmeisolierung (Folienpaket) mit mehre ren, voneinander durch Abstandhalter unter Bildung von Zwischenräumen beabstandeten Folienlagen aus wär mestrahlungsreflektierender Folie auf der Behälterwan dung derart, daß die Wärmeisolierung über die Behälter wandung an zumindest einer Seite übersteht,
- b) Stauchen der Wärmeisolierung gegen einen Abdichtkörper durch Ausüben eines Stauchungsdruckes an dem über die Behälterwandung überstehenden Teil der Wärmeisolierung um eine vorgegebene Stauchungslänge, wodurch sich die Folienlagen derart verformen, daß die zwischen den Fo lienlagen gebildeten Zwischenräume von dem Abdichtkör per seitlich abgedichtet werden.
Die Erfindung geht aus von Beobachtungen beim thermischen
Isolieren eines Behälters, der heißer (oder kälter) ist als
seine Umgebung. Es wurde nämlich festgestellt, daß bei ei
ner thermischen Isolierung (Wärmeisolierung, Wärmedämmung)
mit einem Folienpaket durch Konvektion der Luft zwischen
einem inneren Zwischenraum, wo die Temperaturen am höchsten
(bzw. tiefsten) sind, und einem Außenraum oder einem äuße
ren Zwischenraum des Folienpakets und Wärmeübertragung über
die äußerste Folienlage nennenswerte Wärmeverluste (bzw.
Kälteverluste oder Wärmeeintrag) auftreten.
Zur Vermeidung dieser unerwünschten Wärmekonvektion durch
das Folienpaket werden eventuell vorhandene Undichtigkeiten
und offene Stellen an den Seiten der Zwischenräume zwischen
den Folienlagen durch den Stauchvorgang gemäß der Erfindung
abgedichtet. Die Verformung der Folien beim Stauchen führt
dazu, daß sich die Folienränder an den Abdichtkörper anpas
sen und durch die am Abdichtkörper anliegenden Folienränder
die Zwischenräume zwischen den Folienlagen seitlich abge
schlossen werden. Während des Stauchprozesses wird das Fo
lienpaket durch die Abstandhalter stabilisiert, die die
Zwischenräume zwischen benachbarten Folienlagen halten. Die
Abstandhalter können insbesondere aus den Folien selbst ge
bildet odet auch getrennt hergestellte Teile sein. Die Ab
standhalter können ferner wenigstens teilweise am Rand der
Folienlagen und/oder zwischen den Folienlagen angeordnet
werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Ver
fahrens gemäß der Erfindung ergeben sich aus den vom An
spruch 1 abhängigen Ansprüchen.
In einer ersten, besonders vorteilhaften Ausführungsform
des Herstellverfahrens werden ein Folienpaket mit zumindest
im Mittel parallel, d. h. äquidistant, zueinander verlaufen
den Folienlagen als Wärmeisolierung verwendet und der Stau
chungsdruck wenigstens annähernd parallel zu den Folienla
gen (zumindest an der Ansatzfläche) gerichtet.
Das Verfahren wird vorteilhaft eingesetzt für einen Behäl
ter mit einer Behälterwandung, die eine Mantelwandung mit
zwei Stirnseiten umfaßt. Die Wärmeisolierung wird dann auf
der Mantelwandung angeordnet. Der Abdichtkörper wird vor
zugsweise an einer der Stirnseiten angeordnet und kann ins
besondere mit der Behälterwandung verbunden sein. Im allge
meinen weist der Behälter an einer der beiden Stirnseiten
der Mantelwandung eine mit der Mantelwandung verbundene
Rückwand (oder Boden) und an der anderen Stirnseite eine
Beschickungsöffnung auf. Der Abdichtkörper kann dann mit
einem die Beschickungsöffnung umgebenden Rahmen gebildet
sein.
An der Rückwand wird in einer vorteilhaften Weiterbildung
ebenfalls eine Rückwandwärmeisolierung angeordnet, die vor
zugsweise ebenfalls mehrere Folienlagen aus wärmereflektie
render Folie aufweist.
An den Stoßstellen, an denen die Rückwandwärmeisolierung
und die der Mantelwandung zugeordnete Wärmeisolierung auf
einandertreffen, sind die folgenden beiden Ausführungsfor
men zweckmäßig:
Entweder die innerste, zur der Mantelwandung zugeordneten Wärmeisolierung unmittelbar benachbarte Folienlage der Rückwandwärmeisolierung dichtet in einer ersten dieser Aus führungsformen nach dem Stauchen die zwischen den Folienla gen der der Mantelwandung zugeordneten Wärmeisolierung ge bildeten Zwischenräume ab. Die innerste Folienlage der Rückwandwärmeisolierung kann dabei beim Stauchen ebenfalls verformt werden oder durch Abstandhalter gestützt werden.
Entweder die innerste, zur der Mantelwandung zugeordneten Wärmeisolierung unmittelbar benachbarte Folienlage der Rückwandwärmeisolierung dichtet in einer ersten dieser Aus führungsformen nach dem Stauchen die zwischen den Folienla gen der der Mantelwandung zugeordneten Wärmeisolierung ge bildeten Zwischenräume ab. Die innerste Folienlage der Rückwandwärmeisolierung kann dabei beim Stauchen ebenfalls verformt werden oder durch Abstandhalter gestützt werden.
Oder jeder der zwischen jeweils zwei Folienlagen einer der
beiden Wärmeisolierungen gebildeten Zwischenräume wird in
der zweiten der beiden Ausführungsformen nach dem Stauchen
zumindest in einem Teilbereich mutatis mutandis jeweils von
einer Folienlage der anderen Wärmeisolierung seitlich abge
dichtet. Durch das wechselseitige Begrenzen der Zwischen
räume jeweils mit einer Folie einer anderen Wärmeisolierung
ist insbesondere kein flächiges Verpressen und Verdichten
der Folienpakete an deren Rand mehr erforderlich. Es ent
stehen also keine flächigen (zweidimensionalen) Wärmebrüc
ken, sondern durch das Anliegen der Folienkanten der be
grenzenden Folienlagen anden äußeren Folienlagen der be
grenzten Zwischenräume linienartige (eindimensionale) Wär
mebrücken. Diese Maßnahmen zeitigen also einen deutlich re
duzierten Wärmedurchgang durch die Wärmeisolierung.
Der Stauchungsdruck kann mit den Händen bei der Montage
ausgeübt werden. Vorteilhafter ist jedoch die Verwendung
einer Stauchplatte, die insbesondere nur im Bereich der An
satzfläche durchgehend ausgebildet sein muß, und manuell
oder maschinell mittels Robotern bewegt werden kann. Die
Rückwändwärmeisolierung wird dann vorzugsweise zwischen
Stauchplatte und Rückwand angeordnet, so daß sie bei der
Stauchung druckbelastet ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die
Stauchplatte während des Stauchens oder nach dem Stauchen
an der Behälterwandung befestigt. Somit kann eine normale
Komponente, beispielsweise eine Gehäuse- oder Trägerplatte,
bei ihrer Montage zugleich zum Zusammendrücken der Folien
isolierung verwendet werden.
Die Stauchungslänge, um die die Wärmeisolierung zusammenge
staucht wird, wird im allgemeinen zwischen etwa 1 mm und
etwa 30 mm und vorzugsweise zwischen etwa 3 mm und 20 mm
gewählt.
Im allgemeinen wird die Wärmeisolierung an der vom Innen
raum abgewandten Außenseite der Wandung des Behälters ange
ordnet.
Die Wärmeisolierung kann in allen Ausführungsformen auch
aus mehreren einzelnen Wärmeisolierungsbausteinen zusammen
gesetzt sein. Dies ermöglicht beispielsweise eine bessere
Anpassung von ebenen, flachen Isolierungsteilen an gekrümm
te Wandungsbereiche des Behälters.
Die Folie für die Wärmeisolierung(en) besteht vorzugsweise
wenigstens teilweise aus einem Metall, insbesondere aus
Aluminium, das ein besonders hohes Reflexionsvermögen auf
weist. Die Foliendicke wird zwischen etwa 10 µm und etwa 80 µm,
vorzugsweise zwischen etwa 10 µm und etwa 60 µm, einge
stellt. Die Abstände zwischen den Folienlagen, also die Hö
he der Zwischenräume wird insbesondere zwischen etwa 3 mm
und etwa 10 mm, vorzugsweise zwischen, etwa 4 mm und 7 mm,
eingestellt.
Ein gemäß der Erfindung wärmegedämmter Behälter ist im An
spruch 23 angegeben.
Einen vorteilhaften Einsatz findet das Verfahren zum Her
stellen einer Wärmeisolierung einer Ofenmuffel in einem Gar
ofen, insbesondere einem Haushaltsgarofen. Das Verfahren
ist aber auch zum Erzeugen von Wärmeisolierungen für andere
Anwendungen sowohl zum Warmhalten (Speichern von Wärme) als,
aüch zum Kühlhalten (Fernhalten von Wärme) geeignet, bei
spielsweise zum thermischen Isolieren von Warmwasserspei
chern, Auspuffanlagen von Kraftfahrzeugen oder auch von Be
hältern der Kryotechnik wie z. B. zum Aufbewahren von flüs
sigem Helium oder Stickstoff.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen
weiter erläutert. Dabei wird auf die Zeichnungen Bezug ge
nommen. Es zeigen jeweils in einer schematischen Darstel
lung:
Fig. 1 einen Garofen mit einer rückseitigen Trennwand in
einer teils geschnittenen Rückansicht,
Fig. 2 den Garofen gemäß Fig. 1 in einer seitlichen
Schnittdarstellung,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Garofens in ei
ner Schnittansicht von oben,
Fig. 4 den Garofen gemäß Fig. 3 in einer Schnittansicht von
vorne,
Fig. 5 eine Ofenmuffel mit einer ersten, an der Mantelwan
dung montierten Folienlage einer Wärmeisolierung,
Fig. 6 eine Ofenmuffel mit jeweils zwei an Mantelwandung
und Rückwand montierten Folienlagen einer Wärmeiso
lierung,
Fig. 7 eine Ofenmuffel mit einer Wärmeisolierung, die zwei
auf Gehrung ineinandergreifende Teilisolierungen
mit jeweils einem Folienpaket an Rückwand und Man
telwandung umfaßt,
Fig. 8 eine Ofenmuffel mit einer Wärmeisolierung, die zwei
senkrecht aufeinander stoßende Teilisolierungen mit
jeweils einem Folienpaket an Rückwand und Mantel
wandung umfaßt, die beide beim Stauchen verformt
worden sind,
Fig. 9 eine Ofenmuffel mit einer Wärmeisolierung, die zwei
senkrecht aufeinander stoßende Teilisolierungen mit
jeweils einem Folienpaket an Rückwand und Mantel
wandung umfaßt, wobei die Rückwandisolierung im
Randbereich verstärkt ist.
Einander entsprechende Teile sind in den Fig. 1 bis 9 mit
denselben Bezugszeichen versehen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in verschiedenen Darstellungen eine
Ausführungsform eines Garofens, vorzugsweise eines Haus
haltsgarofens oder Haushaltsherdes, mit einer Ofenmuffel 2.
Die Ofenmuffel 2 umfaßt eine Muffelwandung 6, die einen
Muffelinnenraum 3 umschließt und im allgemeinen aus einem
emaillierten Stahlblech und/oder einem glasartigen Material
besteht. An einer Vorderseite ist die Muffelwandung 6 of
fen, um durch die dadurch gebildete Beschickungsöffnung 17
Gargut in den Muffelinnenraum 3 einbringen zu können. Ein
um die Beschickungsöffnung 17 verlaufender, nach außen ge
richteter Frontrahmen, der insbesondere mit einem umgeboge
nen Rand der Muffelwandung 6, wie dargestellt, oder auch
mit einem separaten, von der Muffelwandung 6 beabstandeten
Teil gebildet sein kann, ist mit 70 bezeichnet. Die Be
schickungsöffnung 17 ist durch eine Tür 20 mit einem Tür
griff 21 verschließbar. Es sind eine Rückwand der Muffel
wandung 6 an der von der Beschickungsöffnung 17 abgewandten
Rückseite mit 78 und eine zwischen Rückwand 78 und Front
rahmen 70 ringsum verlaufende, geschlossene Mantelwandung
der Muffelwandung 6 mit 77 bezeichnet.
Im Muffelinnenraum 3 ist wenigstens ein Heizkörper 65 ange
ordnet zum Beheizen des Muffelinnenraumes 3 und des darin
angeordneten Gargutes. Ferner ist zur Umwälzung der Luft im
Muffelinnenraum 3 ein Gebläserad 60 im rückseitigen Teil
des Muffelinnenraumes 3 angeordnet, das über eine Antriebs
welle 61 von einem Antriebsmotor 62 angetrieben wird. In
einer Ausführungsform als Heißluftherd kann, um das Geblä
serad 60 noch ein - nicht dargestellter - Ringheizkörper
angeordnet sein zum Erwärmen der von dem Gebläserad 60 um
gewälzten Luft. Zur Führung der Umluft oder Heißluft ist
vor dem Gebläserad 60 ein Luftleitblech 63 angeordnet.
Die Ofenmuffel 2 ist innerhalb eines Ofengehäuses 12 ange
ordnet und über beispielweise zwei Halteelemente 54 und 55
jeweils an einer Gehäuseseitenwand 14 bzw. 15 des Ofenge
häuses 12 befestigt. Das Ofengehäuse 12 weist ferner hinter
der Rückwand 78 der Ofenmuffel 2 eine Gehäuserückwand 13
sowie eine, oberhalb der Ofenmuffel 2 angeordnete Gehäuse
deckwand 16 auf.
Um Wärmeverluste aus dem Muffelinnenraum 3 durch die Muf
felwandung 6 zu reduzieren, ist die Muffelwandung 6 von der
Wärmeisolierung 7 umgeben. Die Wärmeisolierung 7 ist mit
mehreren, voneinander beabstandeten Folienlagen aus wär
mestrahlungsreflektierendem Material gebildet. Vorzugsweise
besteht die Folie aus einem hochreflektierenden Metall,
insbesondere Aluminium. Die Folie reflektiert die durch die
Muffelwandung 6 aus dem Muffelinnenraum 3 austretende Wär
mestrahlung zum Muffelinnenraum 3 zurück und reduziert da
durch die Wärmeverluste durch Strahlung. Es können jedoch
durch Wärmeleitung in der selbst gut wärmeleitenden Metall
folie noch Wärmeverluste auftreten. Diese Wärmeverluste
werden durch die zwischen den Folienlagen gebildeten
Luftzwischenräume aufgrund der schlechten Wärmeleitung von
Luft deutlich reduziert.
Die Wärmeisolierung 7 umfaßt wenigstens zwei Teilwärmeiso
lierungen, die unterschiedlichen Bereichen der Muffelwan
dung 6 zugeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbei
spiel sind der Mantelwandung 77 der Ofenmuffel 2 eine Man
telwärmeisolierung 71 als erste Teilwärmeisolierung und der
Rückwand 78 eine Rückwandwärmeisolieruhg 72 als zweite
Teilwärmeisolierung zugeordnet. Die beiden Teilwärmeisolie
rungen 71 und 72 sind vorzugsweise an ihrem Rand jeweils
nach Art einer Gehrung ausgebildet und stoßen im Bereich
der Gehrung bündig aneinander, sodaß ein geschlossener
Aufbau der Wärmeisolierung 7 entsteht.
Nun ist bei den während des Garbetriebes in der Ofenmuffel
2 herrschenden Temperaturen zwischen typischerweise 150°C
und 300°C und noch verstärkt bei Pyrolysetemperaturen von
um die 500°C die Wärmeisolierung 7 an ihrer Außenseite im
mer noch auf einem recht hohen Temperaturniveau. Dadurch
erhitzt sich die umgebende Luft an der Wärmeisolierung 7
und es kann zu zusätzlichen Wärmeverlusten durch Wärmekon
vektion in der Luft kommen.
Zur Vermeidung oder Verringerung einer solchen Wärmekonvek
tion in der Luft sind nun zwischen das Ofengehäuse 12 und
die Wärmeisolierung 7 der Ofenmuffel 2 wenigstens zwei
Trennwände (Konvektionssperrwände) eingebracht. Hinter der
Ofenmuffel 2 ist zwischen der an deren Rückwand 78 angeord
neten Rückwandwärmeisolierung 72 und der Gehäuserückwand 13
eine hintere Trennwand 4 angeordnet, und oberhalb der Ofen
muffel 2 ist zwischen der Ofenmuffel 2 und der Gehäusedeck
wand 16 eine weitere, obere Trennwand 5 vorgesehen. Die
hintere Trennwand 4 erstreckt sich vorzugsweise über die
gesamte Breite zwischen den Gehäuseseitenwänden 14 und 15
des Ofengehäuses 12. An der hinteren Trennwand 4 sind zwei
Haltelaschen 51 und 52 vorgesehen, durch die Schrauben 56
bis in die Muffelwandung 6 geführt werden können zur Ver
bindung der Ofenmuffel 2 mit der hinteren Trennwand 4. In
ihrem oberen Bereich liegt die hintere Trennwand 4 vorzugs
weise an der oberen Trennwand 5 zumindest annähernd luft
dicht an. Die obere Trennwand 5 erstreckt sich im wesentli
chen horizontal über die gesamte Tiefe des Ofengehäuses 12
zwischen der Gehäuserückwand 13 und der Frontseite und die
gesamte Breite zwischen den beiden Gehäuseseitenwänden 14
und 15 und ist vorzugsweise an der Gehäuserückwand 13 sowie
an den Gehäuseseitenwänden 14 und 15 befestigt. Zwischen
der oberen Trennwand 5 und der Mantelwärmeisolierung 77 der
Ofenmuffel 2 ist ein Zwischenraum 32 gebildet.
Die hintere Trennwand 4 wird nun bei der Montage dazu ver
wendet, die Mantelwärmeisolierung 71 um einen vorgegebenen
Betrag unter Verformung der Folienlagen der Mantelwärmeiso
lierung 71 gegen den Frontrahmen 70 zu stauchen. Dazu wird
die Trennwand 4 unter Ausübung eines Stauchungsdruckes in
einen Abstand zum Frontrahmen 70 gebracht, der kleiner ist
als die ursprüngliche Länge der Mantelwärmeisolierung 71,
so daß die Mantelwärmeisolierung 71 zwischen der Rückseite
des Frontrahmens 70 und der hinteren Trennwand. 4 zusammen
gestaucht wird. Die Differenz zwischen der urspünglichen
Länge der Mantelwärmeisolierung 71 und ihrer Länge nach der
Stauchung wird im folgenden auch als Stauchungslänge be
zeichnet. In der Endposition nach dem Stauchungsprozeß wird
die hintere Trennwand 4 dann fixiert, um die gestauchte
Mantelwärmeisolierung 71 in ihrer Lage zu halten. Im darge
stellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Stauchung der Man
telwärmeisolierung 71 während die Schrauben 56 und 57 der
hinteren Trennwand 4 angezogen werden. Es wird somit ein
gleichmäßig über die stirnseitige Fläche der Mantelwärme
isolierung 71 verteilter Stauchungsdruck ausgeübt. Durch die
Stauchung der Mantelwärmeisolierung 71 werden die Zwischen
räume zwischen den Folienlagen an beiden Seiten abgedich
tet, vorne von dem Frontrahmen 70 und hinten von der Rück
wandwärmeisolierung 72. Die Mantelwärmeisolierung 71 wird
dadurch nämlich an der Stirnseite an die Gestalt der jewei
ligen Gegenfläche angepaßt, so daß die Folienlagen an die
ser Gegenfläche dichtend anliegen. Der Aufbau der Wärmeiso
lierung 7 und ihre Montage werden anhand der Fig. 5 bis 9 im
Anschluß an die Beschreibung zu den Fig. 1 bis 4 noch näher
erläutert.
Die an der Außenseite der Wärmeisolierung 7 erwärmte oder
durch die Wärmeisolierung 7 hindurchgetretene erwärmte Luft
bleibt durch die beiden Trennwände 4 und 5 innen einge
schlossen. Dadurch wird ein Wärmetransport von der Ofenmuf
fel 2 weg durch - natürliche oder erzwungene - Konvektion
verhindert. Die Trennwände 4 und 5 wirken somit als Konvek
tionssperre.
Da die Temperaturen im unteren Zwischenraum 36 zwischen der
Ofenmuffel 2 und dem Boden des Garofens im allgemeinen
deutlich geringer sind als im oberen Bereich der Ofenmuffel
2 und auch die thermischen Auftriebskräfte entgegengesetzt
zur Schwerkraft gerichtet sind, ist unten im allgemeinen
keine Konvektionssperrwand (Trennwand) erforderlich.
In dem zwischen der Gehäusedeckwand 16 und der oberen
Trennwand 5 gebildeten Zwischenraum 31 ist eine elektrische
Steuereinrichtung 25 hinter einer frontseitige Bedienblende
29 angeordnet. Diese Steuereinrichtung 25 ist über an der
Bedienblende 29 angeordnete Bedienelemente 26 ansteuerbar
und steuert die elektrischen Heizkörper, insbesondere den
Heizkörper 65 der Ofenmuffel 2 sowie vorzugsweise nicht
dargestellte Heizkörper eines nicht dargestellten Kochfel
des oberhalb des Herdgehäuses 12. Die Steuereinrichtung 25
ist über elektrische Kabel 27 mit elektrischen Steckan
schlüssen 48 verbunden, an die jeweils eine elektrische
Versorgungsspannung angelegt werden kann, beispielsweise
durch Einstecken von entsprechenden Netzsteckern. Die
Steckanschlüsse 48 sind vorzugsweise auf der hinteren
Trennwand 4 montiert. Die hintere Trennwand 4 dient vor
zugsweise auch als Träger für den Antriebsmotor 62 des Ge
bläserades 60 sowie als weitere Halterung für die Ofenmuf
fel 2. Der Antriebsmotor 62 ist dazu vorzugsweise an der
von der Ofenmuffel 2 abgewandten Seite der hinteren Trenn
wand 4 befestigt, beispielsweise verschraubt oder vernie
tet, und somit in dem Zwischenraum 30 zwischen der hinteren
Trennwand 4 und der Gehäuserückwand 13 angeordnet. Die
Trennwand 4 dient somit als zusätzliches Hitzeschild für
den Motor 62. Die Antriebswelle 61 des Antriebsmotors 62
zum Gebläserad 60 ist ebenfalls sowohl durch die hintere
Trennwand 4 als auch durch die Wärmeisolierung 7 und die
Muffelwandung 6 in den Muffelinnenraum 3 geführt. Außerdem
sind an der hinteren hintere Trennwand 4 auch Öffnungen 46
und 47 vorgesehen, durch die elektrische Anschlüsse 66 und
67 für den elektrischen Heizkörper 65 geführt sind. Somit
dient die hintere Trennwand 4 nicht nur zur Stauchung der
Wärmeisolierung 7 und zur Verbesserung der Wärmedämmung,
sondern auch als Trägereinrichtung für den Antriebsmotor 62
für das Umluft- oder Heißluftgebläse und für die elektri
schen Anschlüsse 48 bzw. 66 und 67 sowie gegebenenfalls für
die Ofenmuffel 2. Insbesondere können deshalb der Antriebs
motor 62 und die Steckanschlüsse 48 auf der hinteren Trenn
wand 4 vormontiert werden, wodurch die Montage erleichtert
wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die hinte
re Trennwand 4 auch zur elektrischen Erdung (als elektri
sche Masse) für die elektrischen Verbindungen und Komponen
ten vorgesehen.
Zum Kühlen des oberen Zwischenraums 31 ist ein Kühlsystem
vorgesehen mit einem Kühlgebläse 28, das vorzugsweise in
einem hinteren Bereich des Zwischenraumes 31 angeordnet
ist, und mit einem Luftführungsblech 24, das zusammen mit
der oberen Trennwand 5 einen Luftführungskanal bildet, der
in einen Luftaustrittsspalt 22 zwischen der Bedienblende 29
und der Tür 20 mündet. Oberhalb des Luftaustrittsspaltes 22
ist zwischen dem Luftführungsblech 24 und der Bedienblende
29 ein Lufteintrittsspalt 23 gebildet. Die Kühlluft wird
somit durch, den Lufteintrittsspalt 23 in den Zwischenraum
31 vom Kühlgebläse 28 eingesaugt und durch den Luftfüh
rungskanal zwischen dem Luftführungsblech 24 und der oberen
Trennwand 5 wieder durch den Luftaustrittsspalt 22 ausge
blasen. Da die obere Trennwand 5 die Ofenmuffel 2 von dem
Zwischenraum 31 trennt, wird keine warme Luft von der Ofen
müffel 2 von dem Kühlgebläse 28 durch erzwungene Konvektion
abgeführt. Dadurch wird nur der zu kühlende Zwischenraum 31
mit den temperaturempfindlichen elektronischen Komponenten
in der Steuereinrichtung 25 gekühlt und keine Wärmeenergie
von der Ofenmuffel 2 durch das Kühlgebläse 28 abgeführt.
Es können auch zusätzliche Öffnungen in den Seitenwänden 14
und 15, vorzugsweise nur oberhalb der oberen Trennwand 5,
vorgesehen sein zur Kühlung der Zwischenräume zwischen dem
Ofengehäuse 12 und dem nicht dargestellten Einbaumöbel.
Die Fig. 3 und 4 zeigen in verschiedenen Schnittdarstellun
gen eine weitere Ausführungsform eines Garofens, insbeson
dere eines Haushaltsgarofens oder Haushaltsherdes, bei der
auch zwischen der Ofenmuffel 2 und den beiden Gehäusesei
tenwänden 14 und 15 jeweils eine seitliche Trennwand (Kon
vektionssperrwand) 9 bzw. 8 angeordnet ist. Die zwischen
der seitlichen Trennwand 8 oder 9 und der Ofenmuffel 2 ge
bildeten Zwischenräume sind mit 35 bzw. 34 bezeichnet. Von
diesen Zwischenräumen 34 und 35 durch die seitliche Trenn
wand 9 bzw. 8 getrennt ist ein Zwischenraum als Luftfüh
rungskanal 44 bzw. 45 zwischen der Gehäuseseitewand 14 bzw.
15 und der seitlichen Trennwand 9 bzw. 8. Dieser Luftfüh
rungskanal 44 bzw. 45 nimmt in seinem Querschnitt vorzugs
weise von unten nach oben zu und ist zum Kühlen der oberen
vorderen Bereiche der Gehäuseseitenwand 14 bzw. 15 vorgese
hen. Dazu sind in einem unteren Bereich des Luftführungska
nals 44 bzw. 45 jeweils Öffnungen 11 in der zugehörigen Ge
häuseseitenwand 14 bzw. 15 gebildet und in der den Luftfüh
rungskanal 44 bzw. 45 nach oben abschließenden, oberen
Trennwand 5 sind Luftaustrittsöffnungen 10 gebildet. Die
durch die Öffnungen 11 in den Luftführungskanal 44 bzw. 45
von unten eingeströmte Luft kann somit durch die Luft
austrittsöffnungen 10 nach oben in den oberen Zwischenraum
31 strömen. Wenn nun wieder wie in der Ausführungsform ge
mäß, den Fig. 1 und 2 in dem Zwischenraum 31 ein Kühlgebläse
28 angeordnet ist, so kann die Kühlung der Gehäuseseiten
wände 14 und 15 im Bereich der Luftführungskanäle 44 und 45
durch erzwungene Konvektion noch verstärkt werden. Anstelle
der Luftaustrittsöffnungen 10 kann die obere Trennwand 5
auch zwischen den Gehäuseseitenwänden 14 und 15 und den
seitlichen Trennwänden 9 und 8 ausgeschnitten oder abge
schnitten sein, so daß die Luftführungskanäle 44 und 45
nach oben wenigstens teilweise offen sind.
Alle Trennwände (Konvektionssperrwände) können aus einem
Metallblech, beispielsweise aus einem Stahlblech, gebildet
sein, insbesondere, wenn sie zusätzlich Bauteile tragen
sollen, oder auch aus einem temperaturfesten Kunststoff
oder feuerfester Pappe. Die Trennwände können zur Ofenmuf
fel 2 hin mit einer strahlungsreflektierenden Schicht, bei
spielsweise aus Aluminium, überzogen sein oder auch ganz
aus Aluminium bestehen.
Die beschriebene Konvektionssperre ist nicht auf Wärmeiso
lierungen aus strahlungsreflektierender Folie beschränkt,
sondern bringt auch bei anderen Arten von Wärmeisolierungen
wie beispielweise Mineralfasermatten die beschriebenen Vor
teile, so daß Ansprüche auch auf die Konvektionssperre mit
einer nicht auf Folien oder einen besonderen Aufbau be
schränkten Wärmeisolierung gerichtet werden könnten.
Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen jeweils in einer Schnitt
darstellung ein Verfahren zum Herstellen (Erzeugen) einer
Wärmeisolierung 7 für einen Behälter, insbesondere eine
Ofenmuffel 2, beispielsweise eine Ofenmuffel 2 eines Gar
ofens in einer Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 4.
In einem ersten Verfahrensschritt wird gemäß Fig. 5 eine er
ste Folienlage M1 aus einer wärmestrahlungsreflektierenden
Folie um die Mantelwandung 77 der Ofenmuffel 2 gelegt. Die
Folienlage M1 kann dabei als zunächst an beiden Enden offe
ner Folienstreifen um die Mantelwandung 77 gewickelt werden
und dann an ihren beiden Enden verbunden werden oder auch
als bereits vorgefertigtes, an seinen Enden verbundenes,
also geschlossenes, Folienband von der Rückwand 78 her nach
vorne auf die Mantelwandung 77 geschoben werden.
Die Folienlage M1 weist über ihre Fläche mehrere Abstand
halter (Distanzhalter) D auf, mit denen die Folienlage M1
auf der äußeren Oberfläche der Mantelwandung 37 abgestützt
wird und von der Mantelwandung 77 auf dem durch die Höhe
der Distanzhalter D bestimmten Abstand gehalten wird. Ein
somit zwischen der Folienlage M1 und der Mantelwandung 77
gebildeter und mit Luft gefüllter Zwischenraum ist mit Z0
bezeichnet und kann in Abhängigkeit von der Gestalt der Ab
standhalter D auch in mehrere einzelne Teilzwischenräume
unterteilt sein. Die, Abstandhalter D können, wie darge
stellt, aus der Folie der Folienlage M1 selbst gebildet
sein, insbesondere durch eine Biegeprozeß wie einen Präge-
oder einen Faltprozeß, oder auch in einer anderen (in Fig. 7
dargestellten) Ausführungsform vorgefertigte separate Teile
sein, die vorzugsweise an der Folienlage M1 befestigt sind,
beispielsweise durch Kleben, und vorzugsweise aus einem
thermisch isolierenden Material bestehen. Die Abstandhalter
D sind vorzugsweise so ausgebildet, daß eine ausreichende
mechanische Stabilität gewährleistet ist und dennoch mög
lichst wenig Wärmebrücken (Wärmekontaktflächen) durch sie
gebildet werden. Bevorzugt sind linien- oder punktförmige
Strukturen für die Abstandhalter D.
Vorzugsweise berührt die Folienlage M1 an ihrer vorderen
Stirnseite den Frontrahmen 70 der Ofenmuffel 2. Die Folien
lage M1 ist nun in ihrer Länge, das heißt in ihrer parallel
zur Tiefe der Mantelwandung 77 von dem Frontrahmen 70 zur
Rückwand 78 gemessenen Abmessung, so bemessen, daß sie,
auch wenn sie, wie dargestellt, vorne an dem Frontrahmen 70
anschlägt, dennoch mit ihrem hinteren, mit CM1 bezeichneten
Randbereich nach hinten über die Mantelwandung 77 hinaus
ragt. Die Muffelrückwand 78 ist also von der Beschic
kungsöffnung 17 her gesehen vor dem Ende des Randbereiches
CM1 der Folienlage M1 angeordnet. Der Abstand, um den der
Randbereich CM1 der Folienlage M1 über die Muffelrückwand
78 nach hinten hinaussteht, setzt sich zusammen aus einem
Abstand d und einer Stauchungslänge s, deren Bedeutung noch
später erklärt wird.
In einem zweiten Verfahrensschritt wird nun, wie in Fig. 6
veranschaulicht, zur Muffelrückwand 78 hin in einer im we
sentlichen senkrecht zur Stirnseite der Folienlage M1 ver
laufenden Richtung entlang des mit R bezeichneten Pfeiles
eine zweite Folienläge R1 herangeführt und an den Randbe
reich CM1 der ersten Folienlage M1 angelegt. Die Folienlage
R1 überragt nun ihrerseits mit einem Randbereich CR1 rings
um die Folienlage M1 um einen vorgegebenen Betrag.
Es wird nun in einem dritten Verfahrensschritt um die Foli
enlage M1 parallel zur Folienlage M1 und damit zur Mantel
wandung 77 eine weitere, dritte Folienlage M2 gelegt, die
mittels zugeordneter Abstandhalter D auf der Folienlage M1
abgestützt ist und im wesentlichen senkrecht auf dem Rand
bereich CR1 der zweiten Folienlage R1 aufliegt. Die dritte
Folienlage M2 ist wieder länger ausgebildet als die erste
Folienlage M1, so daß sie in einem hinteren Randbereich CM2
die erste Folienlage M1 um einen vorbestimmten Betrag nach
hinten überragt, der wieder gleich dem Abstand d+s sein
kann.
Von hinten in Richtung des Pfeiles R wird nun in einem
vierten Verfahrensschritt eine weitere, vierte Folienlage
R2 auf dem überstehenden Randbereich CM2 der Folienlage M2
aufgebracht und abgestützt.
Die beiden zur Muffelrückwand 78 hin in der Richtung R auf
gebrachten Folienlagen R1 und R2 weisen jeweils zugehörige
Abstandhalter D auf, die eine Höhe d aufweisen. Durch die
Überstände der Randbereiche CM1 und CM2 der um die Mantel
wandung 77 gelegten Folienlagen M1 und M2 sind die Abstand
halter D der beiden Folienlagen R1 und R2 jeweils um die
Stauchungslänge s von der darunterliegenden Oberfläche be
abstandet.
Es wird nun in einem fünften Verfahrensschritt zumindest im
Bereich der Randbereiche CR1 und CR2 der beiden Folienlagen
R1 und R2 ein Stauchungsdruck in der Richtung R ausgeübt,
mittels dessen die Folienlagen R1 und R2 um die vorgegebene
Stauchungslänge s zur Muffelrückwand 78 hin gestaucht wer
den. Bei diesem Stauchungsprozeß werden die Folienlagen M1
und M2 plastisch verformt und die gesamte Mantelwärmeiso
lierung 71 zusammengestaucht. Die plastische Verformung der
Folienlagen M1 und M2 tritt vornehmlich in den Randberei
chen CM1 und CM2, die an den Folienlagen R1 bzw. R2 anlie
gen, sowie in den am Frontrahmen 70 anliegenden Randberei
chen DM1 bzw. DM2 auf und ist entsprechend zeichnerisch an
gedeutet. Nach dem Stauchungsprozeß liegen nun, wie in Fig. 6
dargestellt, die Abstandhalter D der Folienlage R1 auf
der Muffelrückwand 78 an, und die vierte Folienlage R2
liegt mit ihren Abstandhaltern D auf der darunter liegenden
zweiten Folienlage R1 auf.
Anstelle des beschriebenen Stauchungsprozesses im fünften
Verfahrensschritt können auch mehrere Stauchungsprozesse
nacheinander ausgeführt werden. Beispielsweise können zu
nächst die erste Folienlage M1 in einem Zwischenschritt
nach dem ersten Verfahrensschritt durch Ausüben des Stau
chungsdruckes über den Randbereich CR1 der zweiten Folien
lage R1 in der Richtung R gestaucht werden, daraufhin die
dritte Folienlage M2 und die vierte Folienlage R2 aufge
bracht werden, und anschließend nach dem dritten und vier
ten Verfahrensschritt in einem weiteren Zwischenschritt die
dritte. Folienlage M2 über den Randbereich CR2 der dritten
Folienlage R2 gestaucht werden.
Durch die Abstandhalter D ist zwischen der Mantelwandung 77
und der ersten Folienlage M1 ein Zwischenraum Z0 gebildet,
dessen Höhe (Dicke) durch die Höhe der Abstandhalter D be
stimmt ist. Ebenso ist zwischen der Muffelrückwand 78 und
der dritten Folienlage R1 ein Zwischenraum S0 gebildet mit
einer Höhe d, die der Höhe der Abstandhalter D entspricht.
Zwischen der ersten Folienlage M1 und der dritten Folienla
ge M2 ist durch die entsprechenden Abstandhalter D ein wei
terer Zwischenraum gebildet, der mit Z1 bezeichnet ist.
Zwischen den der Muffelrückwand 78 zugeordneten beiden Fo
lienlagen R1 und R2 ist durch die Abstandhalter D ein Zwi
schenraum S1 gebildet.
Durch, die stufenweise von innen nach außen zunehmenden
Randbereiche CM1 und CM2 der Folienlagen M1 und M2 sowie
CR1 und CR2 der Folienlagen R1 und R2 werden die Zwischen
räume wechselseitig von jeweils einer Folienlage begrenzt.
In Folge von Herstellungstoleranzen kann diese Begrenzung
allein ohne Stauchung jedoch in manchen Fällen zu einer Ab
dichtung der Zwischenräume nicht ausreichen. Durch die
Stauchung gemäß der Erfindung wird jedoch eine praktisch
vollständige Abdichtung der Zwischenräume erreicht, da die
Randbereiche CM1 und CM2 sowie DM1 und DM2 der Folienlagen
M1 und M2 jeweils abdichtend an den entsprechenden Gegen
flächen anliegen. Im einzelnen werden der Zwischenraum S0
zwischen der zweiten Folienlage R1 und der Muffelrückwand
78 durch die erste Folienlage M1 in ihrem Randbereich CM1
seitlich begrenzt und abgedichtet, der Zwischenraum Z0 zwi
schen der Folienlage M1 und der Mantelwandung 77 an der
Rückseite seitlich von der Folienlage R1 begrenzt und abge
dichtet, der Zwischenraum Z1 zwischen den Folienlagen M1
und M2 durch die Folienlage R1 in deren Randbereich CR1
seitlich nach hinten abgedichtet und nach vorne durch den
Frontrahmen 70 abgedichtet und der zwischen den Folienlagen
R1 und R2 entstandene Zwischenraum S1 an den Seiten von der
Folienlage M2 in deren Randbereich CM2 abgedichtet. Dadurch
kann die in den Zwischenräumen S0 und S1 sowie Z0 und Z1
enthaltene Luft, nicht mehr nach außen entweichen, so daß
Wärmeverluste durch Konvektion unterdrückt werden.
Auch die vierte Folienlage R2 weist wieder einen überste
henden Randbereich CR2 auf, auf dem nun wieder eine weite
re, nicht dargestellte Folienlage M3 aufgebracht werden
könnte. Durch dieses hintereinander erfolgende Aufbringen
einzelner Folienlagen M1 und M2 bzw. R1 und R2 sowie weite
rer Folienlagen kann eine Wärmeisolierung 7 hergestellt
werden mit einer im Prinzip beliebigen Zahl von Folienla
gen, die aus einer um die Mantelwandung 77 gelegten Mantel
wärmeisolierung 71 als erster Teilwärmeisolierung (mit den
Folienlagen M1, M2, . . .) und einer der Muffelrückwand 78
zugeordneten Rückwandwärmeisolierung 72 als zweiter Teil
wärmeisolierung (mit den Folienlagen R1, R2, . . .) gebildet
ist. Die Folienlagen jeder Teilwärmeisolierung (71 und 72)
nehmen in ihren lateralen Abmessungen, das heißt im wesent
lichen parallel zu dem zugeordneten Teilbereich (77 oder
78) der Muffelwandung 6, von innen nach außen zu und sind
so aufeinander abgestimmt, daß ein zwischen zwei Folienla
gen gebildeter Zwischenraum durch eine, im Beispiel der Fig. 6
senkrecht dazu verlaufende, Folienläge der anderen Teil
wärmeisolierung seitlich abgedichtet wird. Dadurch entste
hen zwischen den Folienlagen abgeschlossene Luftpolster,
wodurch eine gute Wärmeisolation erreicht wird. Die Ab
standhalter D von übereinanderliegenden Folienlagen sind,
insbesondere in der dargestellten Ausführungsform mit Prä
gestrukturen, entweder seitlich zueinander versetzt ange
ordnet oder können auch senkrecht zueinander verlaufen, so
daß sie nicht ineinander rutschen können und die vertikalen
Abmessungen der Zwischenräume gewährleistet sind.
In anhand der Fig. 5 und 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel
des Verfahrens werden nur die Folienlagen M1 und M2 der
Mantelwärmeisolierung 71 gestaucht und entsprechend die
Randbereiche CM1 und CM2 jeweils um die Stauchungslänge s
länger ausgebildet als die Randbereiche CR1 und CR2 der Fo
lienlagen R1 und R2 der Rückwandwärmeisolierung 72. Es ist
aber auch möglich, zusätzlich die Folienlagen R1 und R2 der
Rückwandwärmeisolierung in ihren Randbereichen CR1 und CR2
zu stauchen, um auch die Abdichtung der Zwischenräume Z0
und Z1 nach hinten gegenüber Fertigungstoleranzen un
empfindlich zu machen.
Bei allen Stauchungsprozessen wird der Stauchungsdruck (die
Stauchungskraft) vorzugsweise wenigstens annähernd parallel
zu den Folienlagen der zu stauchenden Wärmeisolierung ge
richtet, um die Folienlagen in ihrer relativen Lage zuein
ander und relativ zur Muffelwandung nicht zu stark zu ver
ändern. Die Abstandshalter D nehmen verbleibende senkrecht
zu den Folienlagen gerichtete Kräfte (Querkräfte)auf, so
daß die Höhe der Zwischenräume Z0 und Z1 sowie gegebenen
falls S0 und S1 im wesentlichen erhalten bleibt. Zusätzlich
können die zu stauchenden Wärmeisolierungen auch durch
seitliche Stützen gestützt werden, die zusätzlich Querkräf
te auffangen.
Fig. 7 zeigt nun im Gegensatz zu den Fig. 5 und 6 eine Aus
führungsform einer Wärmeisolierung 7 für eine Ofenmuffel 2,
bei der die Folienlagen der Teilwärmeisolierungen nicht
einzeln nacheinander aufgebracht worden sind, sondern vor
gefertigte Teilwärmeisolierungen mit jeweils einer vorgege
benen Anzahl von Folienlagen als Ganzes auf die Muffelwan
dung 6 montiert wurden.
Dazu wird in einem ersten Verfahrensschritt zunächst von
der Muffelrückwand 78 her auf die Mantelwandung 77 von hin
ten eine Mantelwärmeisolierung 71 mit mehreren Folienlagen
M1, M2, M3 und M4 geschoben. Die einzelnen Folienlagen M1
bis M4 sind jeweils untereinander und die innerste Folien-
lage M1 von der Mantelwandung 77 durch Abstandhalter D' auf
Abstand gehalten, wodurch entsprechende Zwischenräume Z0,
Z1, Z2 und Z3, die mit Luft gefüllt sind, entstehen. Die
Abstandhalter D' können beispielsweise kugel- oder
schlauchförmig ausgebildet sein und aus einem wärmeisolie
senden Material, beispielsweise Silikon oder einem Glas-
oder Mineralschaum, bestehen. Die Folienlagen M1 bis M4
sind untereinander über die Abstandhalter D' verbunden,
beispielsweise mittels eines Klebers, so daß ein zusammen
hängendes Folienpaket als Mantelwärmeisolierung (erste
Teilwärmeisolierung) 71 gebildet ist.
In einem zweiten Verfahrensschritt wird von hinten eine
Rückwandwärmeisolierung 72 herangeführt. Die Rückwandwär
meisolierung 12 ist im Beispiel der Fig. 7 aus drei Folien
lagen R1, R2 und R3 aufgebaut, die analog zu der Mantelwär
meisolierung 71 über Abstandhalter D' voneinander auf Ab
stand gehalten und auch miteinander verbunden sind. Der
Zwischenraum zwischen Muffelrückwand 78 und der innersten
Folienlage R1 ist wieder mit S0 bezeichnet, während die
Zwischenräume zwischen den Folienlagen R1 und R2 mit S1
bzw. den Folienlagen R2 und R3 mit S2 bezeichnet sind. Die
Folienlagen R1 bis R3 der Rückwandwärmeisolierung 72, ver
laufen im wesentlichen senkrecht zu den Folienlagen M1 bis
M4 der Mantelwärmeisolierung 71 und stoßen in einem Stoßbe
reich 80 jeweils an ihrem Ende auf eine entsprechende Foli
enlage der Mantelwärmeisolierung 71 an.
Die Rückwandwärmeisolierung 72 wird nun mittels einer
Stauchplatte 85 um eine Stauchungslänge s gegen die Mantel
wärmeisolierung 71 gedrückt. Dadurch verformen sich die Fo
lienlagen M1 bis M4 der Mantelwärmeisolierung 71 in dem
Stoßbereich 80 und einem weiteren Stoßbereich 81 am Front
rahmen 70. Fig. 7 zeigt die Endposition der Stauchplatte 85;
ihre Ausgangsposition ist gestrichelt angedeutet.
In den Stoßbereichen 80 stoßen auch die Folienlagen M1 bis
M4 der Mantelwärmeisolierung 71 an jeweils einer der Foli
enlagen R1 bis R3 der Rückwandwärmeisolierung 72 an. Die
beiden Teilwärmeisolierungen (71 und 72) sind somit in den
Stoßbereichen 80 praktisch auf Gehrung angeordnet und dich
ten einander gegenseitig ab. Im einzelnen sind die inneren
Zwischenräume Z0 und S0 durch die inneren Folienlagen M1
und R1 abgedichtet, die zweitinnersten Zwischenräume Z1 und
S1 durch die Folienlagen R1 bzw. M2, der Zwischenraum Z2
durch die Folienlage R2, der Zwischenraum S2 durch die Fo
lienlage M3 und der äußerste Zwischenraum Z3 durch die äu
ßerste Folienlage R3. Der Winkel, unter dem die beiden
Teilwärmeisolierungen (71 und 72) in den Stoßbereichen 80
auf Gehrung stehen, ist vorzugsweise, wie in Fig. 7 darge
stellt, wenigstens annähernd 45°, kann aber auch anders ge
wählt werden. Die relative Ausrichtung der Folienlagen ei
ner der Teilwärmeisolierungen zu den Folienlagen der ande
ren Teilwärmeisolierungen kann ebenfalls variiert werden
und ist abhängig von der Muffelwandung 6 der Ofenmuffel 2.
Anstelle einer durchgehenden Stauchplatte 85 kann auch eine
ring- oder rahmenförmige Stauchplatte verwendet werden, da
der Stauchungsdruck nur in den Stoßbereichen 80 zwischen
der Mantelwärmeisolierung 71 und der Rückwandwärmeisolie
rung 72 ausgeübt werden muß.
Befestigt man die Abstandhalter D' gemäß Fig. 7 jeweils nur
an einer der Folienlagen, so kann die Wärmeisolierung 7 ge
mäß Fig. 7 auch durch schrittweises Aufbauen einer Folienla
ge nach der anderen wie in den Fig. 5 und 6 aufgebaut wer
den.
Außerdem kann die Mantelwärmeisolierung 71 auch aus mehre
ren, jeweils einer einzelnen Wand der Mantelwandung 77 zu
geordneten Wärmeisolierungsbausteinen bestehen, die an ih
ren Rändern ebenfalls auf Gehrung ausgerichtet werden kön
nen. Es kann dann beispielsweise der Wärmeisolierungsbau
stein an der Muffeldecke wegen der dort höheren Temperatu
ren dicker, also mit mehr Folienlagen und/oder größeren
Zwischenräumen, ausgebildet werden als am Muffelboden oder
an den Muffelseitenwänden.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Wärmeisolie
rung 7 für eine Ofenmuffel 2. In Abwandlung zu Fig. 7 sind
die Mantelwärmeisolierung 71 und die Rückwandwärmeisolie
rung 72 nicht auf Gehrung durch stufenweises Abdichten der
Zwischenräume mit jeweils einer Folienlage ausgelegt, son
dern die Rückwandwärmeisolierung 72 weist in ihrem Randbe
reich 83 keine Abstandhalter zwischen den Folienlagen R1
bis R3 auf. Dadurch werden in den Stoßbereichen 80 beim
Stauchen nicht nur die Folienlagen M1 bis M4 der Mantelwär
meisolierung 71 verformt, sondern auch die Folienlagen R1
bis R3 der Rückwandwärmeisolierung 72 werden, senkrecht zu
den Folienebenen zusammengedrückt. Durch diese Verdichtung
der Folienlagen R1 bis R3 der Rückwandwärmeisolierung 72 in
deren Randbereich 83 wird eine sichere Abdichtung der Zwi
schenräume S1 und S2 zwischen den Folienlagen R1 und R2
bzw. R2 und R3 erreicht.
Fig. 9 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 7 dargestellten Aus
führungsform, bei der im Gegensatz zu Fig. 8 die Rückwand
wärmeisolierung 72 in ihrem Randbereich 84 durch zusätzli
che, vorzugsweise flächig ausgebildete, Abstandhalter D
verstärkt wird, so daß während der Stauchung ein flächiger
Druck in Richtung des Pfeils P zur Stauchung der Mantelwär
meisolierung 71 ausgeübt werden kann. Die flächigen Ab
standhalter D" bestehen vorzugsweise aus einem wärmeiso
lierenden Material.
In allen Ausführungsformen können die vertikalen Abmessun
gen der Zwischenräume Z0 bis Z3 und S0 bis S2, also die Ab
stände zwischen den Folienlagen oder der innersten Folien
lage zur Muffelwandung 6, auch unterschiedlich sein, insbe
sondere durch unterschiedliche Ausbildung der Abstandhalter
D, D' und/oder D". Typischerweise liegen diese Abstände
zwischen 2 mm und 8 mm.
Die Dicke der Folienlagen liegt üblicherweise zwischen 20 µm
und 60 µm. Bei dickeren Folien ist die Anordnung der
Teilwärmeisolierungen auf Gehrung gemäß Fig. 5 bis 7 vorzu
ziehen, während bei dünneren Folien auch eine Randverdich
tung gemäß Fig. 8 geeignet ist.
Die Stauchung der Wärmeisolierung kann auch durch Bewegen
zweier Stauchkörper (Stauchplatten) gegeneinander erreicht
werden, wobei die Stauchkörper dann vorzugsweise auch als
Abdichtungskörper verwendet werden. Beispielsweise kann
auch die Ofenmuffel 2 zur Stauchplatte 85 bzw. 4 hin bewegt
werden.
Die Stauchungslänge s beträgt in allen Ausführungsformen im
allgemeinen, zwischen 1 mm und 30 mm, vorzugsweise zwischen
4 mm und 20 mm.
Claims (23)
1. Verfahren zum Herstellen einer Wärmeisolierung (7) für
einen Behälter (2) mit einer Behälterwandung (6) mit
den Verfahrensschritten:
- a) Anordnen einer Wärmeisolierung (71) mit mehreren, von einander durch Abstandhalter (D') unter Bildung von Zwischenräumen (M1 bis M4) beabstandeten Folienlagen aus wärmestrahlungsreflektierender Folie auf der Behäl terwandung derart, daß die Wärmeisolierung die Behäl terwandung an zumindest einer Seite überragt,
- a) Stauchen der Wärmeisolierung gegen einen Abdichtkörper (70) durch Ausüben eines Stauchungsdruckes an dem die Behälterwandung überragenden Teil der Wärmeisolierung um eine vorgegebene Stauchungslänge (s), wobei sich die Folienlagen derart verformen, daß die zwischen den Fo lienlagen gebildeten Zwischenräume von dem Abdichtkör per seitlich abgedichtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Folienlagen der
Wärmeisolierung zumindest im Mittel parallel zueinander
angeordnet sind und der Stauchungsdruck wenigstens an
nähernd parallel zu den Folienlagen gerichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die
Behälterwandung eine Mantelwandung mit zwei Stirnseiten
umfaßt und die Wärmeisolierung auf der Mantelwandung
angeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Abdichtkörper an
einer der Stirnseiten der Mantelwandung angeordnet ist
oder wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei dem der
Behälter an einer der beiden Stirnseiten der Mantelwan
dung eine mit der Mantelwandung verbundene Rückwand und
an der anderen Stirnseite eine Beschickungsöffnung auf
weist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Abdichtkörper
mit einem die Beschickungsöffnung umgebenden Rahmen ge
bildet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei dem an
der Rückwand eine Rückwandwärmeisolierung angeordnet
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Rückwandwärmei
solierung ebenfalls mehrere Folienlagen aus wärmere
flektierender Folie aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Rückwandwärme
isolierung und die der Mantelwandung zugeordnete Wärme
isolierung so ausgebildet und zueinander angeordnet wer
den, daß die zur der Mantelwandung zugeordneten Wärme
isolierung unmittelbar benachbarte Folienlage der Rück
wandwärmeisolierung nach dem Stauchen die zwischen den
Folienlagen der der Mantelwandung zugeordneten Wärme
isolierung gebildeten Zwischenräume abdichtet.
10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die der Mantelwan
dung zugeordnete Wärmeisolierung und die Rückwandwär
meisolierung so ausgebildet und zueinander angeordnet
werden, daß nach dem Stauchen jeder der zwischen je
weils zwei Folienlagen (M1, M2) einer der beiden Wär
meisolierungen gebildeten Zwischenräume zumindest in
einem Teilbereich jeweils von einer Folienlage (R1) der
anderen Wärmeisolierung seitlich abgedichtet ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem der Stauchungsdruck mit Hilfe einer Stauchplatte
ausgeübt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 in Kombination mit einem der
Ansprüche 7 bis 10, bei dem die Rückwandwärmeisolierung
zwischen Stauchplatte und Rückwand angeordnet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, bei dem
die Stauchplatte während des Stauchens oder nach dem
Stauchen an der Behälterwandung befestigt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem der Abdichtkörper mit der Behälterwandung verbunden
ist oder wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem als wärmestrahlungsreflektierende Folie eine Me
tallfolie, vorzugsweise eine Aluminiumfolie, verwendet
wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem eine wärmestrahlungsreflektierende Folie einer Dicke
zwischen etwa 10 µm und etwa 80 µm, vorzugsweise
zwischen etwa 10 µm und etwa 60 µm, verwendet wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem die Abstände zwischen den Folienlagen zwischen etwa
3 mm und etwa 10 mm, vorzugsweise zwischen etwa 4 mm
und 7 mm, eingestellt werden.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem die Stauchungslänge wenigstens etwa 1 mm beträgt.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem die Stauchungslänge wenigstens etwa 3 mm beträgt.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem die Stauchungslänge höchstens etwa 30 mm, vorzugs
weise höchstens etwa 20 mm, beträgt.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
der die Wärmeisolierung aus mehreren einzelnen Wärme
isolierungsbausteinen zusammengesetzt ist.
22. Verfahten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem der Behälter eine Ofenmuffel eines Garofens ist.
23. Behälter mit einer nach einem der vorhergehenden An
sprüche hergestellten Wärmeisolierung.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999132328 DE19932328C2 (de) | 1999-07-10 | 1999-07-10 | Wärmeisolierung, insbesondere für einen Garofen, mit gestauchtem Folienpaket sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999132328 DE19932328C2 (de) | 1999-07-10 | 1999-07-10 | Wärmeisolierung, insbesondere für einen Garofen, mit gestauchtem Folienpaket sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19932328A1 true DE19932328A1 (de) | 2001-01-18 |
DE19932328C2 DE19932328C2 (de) | 2003-05-15 |
Family
ID=7914363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1999132328 Expired - Fee Related DE19932328C2 (de) | 1999-07-10 | 1999-07-10 | Wärmeisolierung, insbesondere für einen Garofen, mit gestauchtem Folienpaket sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19932328C2 (de) |
Cited By (3)
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1999
- 1999-07-10 DE DE1999132328 patent/DE19932328C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19932328C2 (de) | 2003-05-15 |
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