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Die
Erfindung betrifft eine Backofendichtung aus einem Elastomermaterial
mit einem Befestigungselement.
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Nach
dem Stand der Technik werden Backofendichtungen bevorzugt aus Silikonkautschuk
hergestellt.
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Hierzu
werden aus dem Kautschuk im Extrusionsverfahren Endlosprofile gefertigt,
die abgelängt werden
und am Backofen so angeordnet werden, dass sie eine Dichtfunktion
erfüllen.
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Hierzu
lehrt die
DE 29502175 ,
die Backofendichtungen mit einem Rastfuß in eine entsprechende umlaufende
Sicke im Blech der Muffel bzw. der Tür des Backofens zu haltern.
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Es
ist aus der
DE 29719773
U1 bekannt, dass Hohlkammern im Profil von Backofendichtungen
aufgeschlitzt bzw. aufgestanzt werden, um so Befestigungselemente
einzuführen,
die die Backofendichtung in ihrem Dichtsitz am Backofen festhalten.
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Nach
dem Stand der Technik werden Backofendichtungen sehr aufwendig konfektioniert,
um die Befestigung am Backofen sicherzustellen.
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Nach
Ablängung
wird das Dichtungsprofil oftmals miteinander zu einer Rahmenanordnung
verbunden, was im allgemeinen durch Verkleben geschieht.
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Auf
diese Weise wird eine vierseitige Rahmenanordnung erzeugt, die beispielsweise
die Form eines offenen oder geschlossenen Rechtecks aufweist, es
sind nach dem Stand der Technik aber auch dreiseitige Rahmenanordnungen
bekannt.
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Für höhere Festigkeiten
der Stoßstelle
eignet sich auch eine Verbindung mit Hilfe von meist metallischen
Steckelementen, um so die Rahmenanordnung zu schaffen.
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In
die Profile der Backofendichtungen werden an vorbestimmten Stellen,
an den Rahmenecken, Halteelemente eingebracht, die zur Halterung der
Dichtung am Ofen dienen. Hierzu sind beispielsweise im Blechgehäuse des
Ofens Löcher
angeordnet, die zur Festlegung dieser Halteelemente dienen und so
die Backofendichtung unter einer vorbestimmten Spannung halten.
Auf diese Weise wird die Dichtung zwischen Muffel und Tür so angeordnet, dass
sie dichtend wirkt.
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Die
Vorspannung bewirkt, dass die Dichtung insbesondere im heißen Zustand
geradlinig bleibt und keine Falten wirft, was nachteilig wegen dabei entstehender
Undichtigkeiten wäre.
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Diese
aus dem Stand der Technik bekannten Backofendichtungen haben eine
Reihe von Nachteilen.
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Diese
Dichtungen, bei der Halteelemente eingebracht werden, erfordern
einen hohen Aufwand an manueller Arbeit, die Herstellung kann langsam, teuer
und fehleranfällig
sein.
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Durch
die erforderliche Vorspannung der Dichtung im Backofen kommt es
neben der thermischen Belastung zu einer zusätzlichen Beanspruchung des
elastomeren Materials, was zu einer beschleunigten Alterung des
Dichtungswerkstoffes führen
kann.
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Ferner
ist von Nachteil, dass die Gestaltung der Blechteile, die der Muffel
bzw. der Tür
des Backofens zugeordnet die Dichtung haltern, gewissen Restriktionen
unterworfen ist, um die Anordnung und insbesondere die Dichtfunktion
der Backofendichtung zu gewährleisten.
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Insbesondere
das Vorsehen von Sicken, Löchern
oder anderweitig eingebrachten Haltemitteln, um eine Backofendichtung
zu haltern, führt
zu einer aufwendigen und teuren Herstellung eines Ofens.
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Hier
setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, die
aufgezeigten Probleme zu überwinden
und eine wirtschaftlich herstellbare und einfach am Backofen zu
befestigende Dichtung anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird dazu
eine Backofendichtung aus einem Elastomermaterial mit einem im Profil
angeordneten versteifenden und klemmenden Element in Form eines
Gerüstbandes
vorgeschlagen, wobei das Gerüstband
kraft- und formschlüssig mit
dem Polymermaterial verbunden ist.
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Hierzu
wird in einem Coextrusionsprozess ein Elastomer mit einem Gerüstband in
einer geeigneten Vorrichtung, dem Coextrusionswerkzeug, miteinander
verbunden, wobei das Gerüstband
ganzflächig
von Polymermaterial umspritzt wird.
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Auf
diese Weise lässt
sich ein Endlosprofil erzeugen, das auf Rollen aufgewickelt wird
oder nach anderen bekannten Techniken für eine Zwischenlagerung vorbereitet
wird.
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Die
vorgeschlagene Backofendichtung weist eine form- und kraftschlüssige Verbindung
des Gerüstbandes
mit dem Polymermaterial des Profiles auf.
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Das
Gerüstband
ist dabei bevorzugt im Fußbereich
der Dichtung angeordnet, d.h. dem Abschnitt des Dichtungsprofiles
zugeordnet, der die Halterung am Backofen sicherstellt.
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Daher
ist die erfindungsgemäße Backofendichtung
vorteilhafterweise durch den Einsatz eines Gerüstbandes im Fußbereich
der Dichtung steifer als bekannte bisherige Backofendichtungen,
wobei die Form der Dichtung durch Biegen vorgegeben werden und somit
optimal an die jeweilige Einbausituation angepasst werden kann.
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Als
Gerüstband
wird ein Band eingesetzt, das aus Metall und / oder Kunststoff besteht
und an mindestens einem längsseitigen
Rand Aussparungen aufweist.
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Das
metallisch ausgeführte
Gerüstband
ist aus Eisen und / oder Stahl und / oder Messing und / oder Kupfer
und / oder Aluminium.
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Es
können
aber auch Legierungen und / oder Mischzusammensetzungen der vorgenannten
Metalle für
das Gerüstband
verwendet werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
des Erfindungsgedankens kann aber auch ein Gerüstband aus Polymermaterial
eingesetzt werden.
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Als
Polymermaterialien sind dazu geeignet: Polyamid (PA) und / oder
Polyetheretherketon (PEEK) und / oder Polyphenylensulfid (PPS) und
/ oder Liquid Crystal Polymer (LCP). Ebenso sind Mischzusammensetzungen
und Blends der genannten Polymermaterialien für Gerüstbänder verwendbar.
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Auch
sogenannte Memory-Effekt-Metalle, die unter Temperaturbeaufschlagung
eine Formänderung
vollziehen und dabei eine vorgegebene Form reversibel annehmen,
eignen sich zur Herstellung eines Gerüstbandes für den vorgeschlagenen Einsatzzweck.
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Schließlich kann
auch ein Gerüstband,
das in einer Kombination aus Metall und Polymermaterial der vorgenannten
Beispiele aufgebaut ist, vorteilhaft für die Backofendichtung verwendet
werden.
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Es
ist vorteilhaft, wenn das Gerüstband
mit einem Kleber und / oder Haftvermittler und / oder Oberflächenbeschichtung
versehen ist .
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Das
Gerüstband
ist entlang mindestens eines längsseitigen
Randes mit Aussparungen versehen, wobei diese gestanzt, geschnitten,
gefräst
oder anderweitig erzeugt sind.
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Die
Aussparungen sind bevorzugt als Rechtecke, Quadrate, Kreise, Ellipsen
oder aus deren Mischformen gestaltet, es sind aber auch U- und V-förmige Aussparungen
möglich.
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Ebenso
können
auch andere Ausführungen des
Gerüstbandes
eingesetzt werden, die die entsprechenden Aussparungen an beiden
längsseitigen Rändern aufweisen.
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Das
Gerüstband
ist im Profil mit einem L-, U- oder V-förmigen Querschnitt als Skeletteinlage
in Längsrichtung
angeordnet, wobei das Gerüstband mindestens
eine Ausnehmung im Profil, die zum Anlegen und Befestigen der Dichtung
an einer Kante im Ofen vorgesehen ist, übergreift.
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Dazu
ragen Schenkel des Gerüstbandes,
die randseitige durch eine Abwinkelung des Gerüstbandes erzeugt werden, so
im Profil zu der dort eingebrachten Ausnehmung, dass diese im Wesentlichen parallel
zu den Wänden
der Ausnehmung des Profils angeordnet sind.
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Durch
Anpressen und insbesondere seitlich wirkenden Druck wird das Gerüstband an
den Schenkeln derart verformt, dass es zu einer Klemmwirkung des
Gerüstbandes
an den Stellen der dort angebrachten Aussparungen kommt, die durch
das elastomere Polymermaterial des Profiles auf eine zur Befestigung
der Dichtung vorgesehene Kante im Ofen übertragen wird, wodurch die
Dichtung fest anliegt.
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Es
ist auch möglich,
dass das Gerüstband mäanderförmig ist.
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Als
Gerüstband
eignet sich erfindungsgemäß auch ein
sogenanntes Drahtmäanderband,
das aus einem Metalldraht besteht, welcher so gebogen ist, dass
eine vergleichbare Form zum vorstehend beschriebenen Gerüstband resultiert.
Dies kann durch seitlich wirkenden Druck ebenfalls so verformt werden,
dass eine Klemmwirkung resultiert.
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Auf
diese Weise wird einer stabiler, strammer Verbund der Backofendichtung
auf einer hierfür
vorgesehenen Kante bei der Befestigung sichergestellt.
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Bei
einer Backofendichtung mit einem Gerüstband aus Polymermaterial
ist es vorteilhaft, das Gerüstband
so zu gestalten, dass es zwischen den Schenkeln ein gewisses Untermaß in Bezug
auf die damit auszurüstende
Blechkante aufweist, da dadurch vorteilhaft ein fester Klemmsitz
der Backofendichtung auf der Blechkante erreicht wird.
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Hierzu
wird bei der Aufbringung der Backofendichtung der Abstand der beiden
Schenkel des Gerüstbandes
geringfügig
erweitert, so dass die Profilausnehmung über die Blechkante geschoben
werden kann.
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Bei
der Anordnung der erfindungsgemäßen Backofendichtung
mit einem Gerüstband
aus Polymermaterial an Kurven und Radien des Ofens ist es von Vorteil,
das Band zu erwärmen,
um so eine leichtere Aufbringung auf die damit auszurüstenden
Kanten am Ofen zu ermöglichen.
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Durch
den Einsatz der erfindungsgemäßen Backofendichtung
werden eine ganze Reihe von Vorteilen erzielt.
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Die
Backofendichtung kann nach bei der Herstellung im Extrusionsverfahren
auf Spulen aufgewickelt werden und so einfachst, platzsparend und packungsdichteoptimiert
zwischengelagert, verpackt und transportiert werden.
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Auch
der Einbau der erfindungsgemäßen Backofendichtung
ist vereinfacht vornehmbar.
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Die
Backofendichtung kann somit auf entsprechende Blechanordnungen des
Backofens, die als Kanten ausgebildet sind, angelegt und angepresst
werden, wodurch diese am Ofen fixiert sind.
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Hierdurch
wird eine Anordnung der erfindungsgemäßen Backofendichtung am Ofen
hergestellt.
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Weitergehende
Arbeitsschritte, wie Einbringen von Halteelementen, Vorspannen und
Einrasten, entfallen damit.
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Damit
ist bei Verwendung der erfindungsgemäßen Backofendichtung die Möglichkeit
eröffnet, das
Anlegen und Anpressen der Dichtung auf Blechanordnungen des Ofens
weitgehend zu automatisieren.
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Hierzu
kann beispielsweise eine Vorrichtung die Dichtung auf der Blechanordnung
des Ofens befestigen, wobei unter Abfahren der Kontur die Dichtung
angelegt und angepresst wird, wobei die Anordnung der Backofendichtung
am Backofen hergestellt wird. Nach einer vorbestimmten Weglänge erfolgt das
Ablängen
der Dichtung mittels einer Schneidvorrichtung.
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Es
ist mit dieser Technik besonders einfach, unterschiedliche Geometrien
von Backofenmuffeln und -türen
mit den entsprechenden Blechkanten, die sich hinsichtlich der Maße, der
Anordnung, der vorhandenen Radien an Krümmungen und sonstigen baulichen
Gegebenheiten unterscheiden, mit der vorgeschlagenen Backofendichtung
schnell und mit geringem Aufwand auszurüsten.
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Dabei
ist von Vorteil, dass die Vorrichtung Dichtungen auf Rollen aufgespult
einsetzt.
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Auf
diese Weise können
Backöfen
besonders günstig
mit Dichtungen ausgerüstet
werden.
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Mit
den vorgenannten Vorteilen geht eine durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Backofendichtung
eröffnete
Gestaltungsfreiheit bei der Auslegung der Blechanordnungen des Ofens
an der Muffel und / oder Türseite
einher.
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Durch
die Verwendung der Backofendichtung sind somit gestalterische Freiräume möglich, die zu
einem vereinfachten Bau des Ofens führen, wodurch weitere Kosteneinsparungen
möglich
sind.
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Nach
dem Stand der Technik waren dazu bisher beispielsweise Sicken, Löcher oder
andersartige Aussparungen im Blech zur Fixierung der Dichtung notwendig.
Die Blechkanten des Ofens an der Tür und im Eingriffbereich der
Muffel waren bisher aufwendig zu verrunden oder anderweitig nachzubearbeiten.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht bei der Längenausdehnung, wenn die Dichtung
während des
Betriebes des Backofens heiß wird,
da das Gerüstband
im Profil die Wärmeausdehnung
des Polymermaterials begrenzt. Damit wird auch sichergestellt, dass
die Backofendichtung keine Wellen wirft und somit Undichtigkeiten
reduziert.
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Weitere
Vorteile ergeben sich beim Recycling eines Backofens, indem sich
die Dichtung auf einfache Weise vom Ofen entfernen und einer Wiederverwertung
zuführen
lässt.
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Durch
die Wahl des Gerüstbandmaterials, dessen
Dicke, der Art, der Anordnung, der Formgestaltung, der Abmessung
und der Dichte der gestanzten Aussparungen ist es in Verbindung
mit dem Elastomermaterial möglich,
die Backofendichtung an die Erfordernisse des Ofens, betreffend
Dichtfunktion und Handhabung, exakt anzupassen.
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Die
Enden der Backofendichtung können, soweit
sie in einer Anordnung am Ofen direkt aneinander liegen, auch miteinander
verbunden werden, wobei dies durch einen speziellen Einschub oder Überschub
erfolgt. Auch sind Klebetechniken, Verschweißung, Bonden oder andere vergleichbare
Verbindungstechniken denkbar.
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Hierdurch
wird die Dichtwirkung im Bereich der Enden der Backofendichtung
verbessert.
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Es
ist weiterhin von Vorteil für
eine dauerhafte Dichtfunktion der Backofendichtung, wenn mindestens
eine Hohlkammer im Profil vorgesehen ist, da auf diese Weise die
Kräfte,
die beim Wechsel von Spannung und Entspannung auftreten, definiert
vom Profil aufgenommen werden.
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Durch
die spezielle Anordnung der Backofendichtung auf einer Blechkante
des Ofens, bei der die gesamte Länge
der Dichtung über
eine Verpressung mit der Kante verbunden ist und durch die Anordnung
des Gerüstbandes
im Profil wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Backofendichtung nicht
mehr zum Reißen
neigt.
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Die
Dichtung kann auch nicht mehr unbeabsichtigt verschoben, gedehnt
oder anderweitig mechanisch belastet werden, wie dies bei Backofendichtungen
gemäß dem Stand
der Technik vorkommt.
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Hierdurch
wird der Gebrauchswert und die Lebensdauer der Backofendichtung
vorteilhaft erhöht.
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Die
Profil der Backofendichtung ist aus einem Polymermaterial aufgebaut,
das sowohl elastomere Eigenschaften aufweist, wie auch gegenüber hoher
Temperatur Beständigkeit
zeigt. Bevorzugt wird dabei Silikonkautschuk als Polymermaterial
eingesetzt, es sind aber auch je nach Temperaturanforderung andere
Materialien wie EPDM, andere synthetische Kautschuke, insbesondere
solche elastomere Polymermaterialien, die hohen Temperaturen widerstehen
können,
etc. geeignet.
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Vorteilhaft
ist, wenn die Backofendichtung aus mindestens zwei Polymermaterialien
besteht, wobei die Dichtlippe der Backofendichtung, die die Abdichtungsfunktion
bewirkt, aus einem weicheren, insbesondere elastischeren Material
gefertigt ist, während
die sogenannte Basis der Backofendichtung, die den Sitz der Dichtung
an einer zugehörigen Kante
des Ofens gewährleistet
und in der das Gerüstband
angeordnet ist aus einem Material besteht, das steifer und härter ist
und dabei ein reduziertes elastisches Verhalten aufweist. Eine solche
Backofendichtung ist ebenfalls in einem Coextrusionsprozess herstellbar.
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Weitergehende
Ausführungen
in diesem Erfindungszusammenhang sind denkbar, beispielsweise solche,
die über
drei oder mehr Polymermaterialien zum Aufbau des Dichtungsprofiles
verfügen.
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So
ist beispielsweise über
ein elektrisch leitfähig
eingestelltes Polymermaterial eine Kontaktierung zu einem Sensor
und / oder einem Aktor oder einem elektrisch / elektronisch betriebenen
Gerät mittels
der Backofendichtung möglich.
Dadurch lassen sich beispielsweise Anzeige- und Sicherheitsfunktionen
im Backofen vorteilhaft integrieren.
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Die
Erfindung wird durch folgende Figuren verdeutlicht:
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Backofendichtung
im Querschnitt;
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2 zeigt eine erfindungsgemäße Backofendichtung
in einer schrägen
perspektivischen Ansicht, wobei abschnittsweise das Polymermaterial nicht
gezeigt ist und das Gerüstband
freiliegt.
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Die
Figuren sind nicht als beschränkend
aufzufassen.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Backofendichtung 1 nach
einem Ausführungsbeispiel
gezeigt, wobei in einem Profil 2 aus einem elastomeren Polymermaterial
ein Gerüstband 3 so
angeordnet ist, dass eine Ausnehmung 4 des Profils 2 der
Backofendichtung 1 von den Schenkeln 3a,b übergriffen
wird.
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Die
Schenkel 3a,b des Gerüstbandes 3 sind mit
Aussparungen 6, die hier nicht gezeigt sind, versehen und
lassen sich durch Anpressen und seitlichen Druck so verformen, dass
die Ausnehmung 4 auf einer Kante, auf welcher die Backofendichtung 1 so
angeordnet wird, dass die Kante in die Ausnehmung 4 der
Backofendichtung 1 eindringt, gehalten wird. Die Dichtlippe 5,
die vom Profil absteht, wirkt dichtend, wenn sie an einem Blech
und / oder Glas im Backofen anliegt. Die Dichtlippe 5 wird
dabei verbogen und unter Spannung gesetzt, wodurch die Dichtfunktion
der Lippe 5 gegeben ist.
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In 2 ist in einer Ausführungsform
der Erfindung gezeigt, wie das Gerüstband 3 in der Backofendichtung 1 angeordnet
ist.
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Die
Abbildung zeigt das Gerüstband 3,
das im vorderen Teil der Abbildung – dem Betrachter zugewandt – ohne die
Umhüllung
des elastomeren Polymermaterials dargestellt ist, mit den Aussparungen 6 in
den Schenkeln 3a,b. Die hier nicht gezeigte Ausnehmung 4 des
Profils 2 der Backofendichtung 1 wird von den
Schenkeln 3a,b des Gerüstbandes 3 übergriffen.
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Im
hinteren Teil der Abbildung ist die Umhüllung des Gerüstbandes 3 mit
dem elastomeren Polymermaterial des Profiles 2 gezeigt.
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Die
Ausnehmung 4 dient zur Befestigung der Backofendichtung 1 auf
einer Kante des Ofens.
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Die
Dichtlippe 5 nimmt die Dichtfunktion bei Anlage an eine
Gegenfläche
am Ofen wahr.