DE202021106179U1

DE202021106179U1 - Vergossene Ofenfensterbaugruppe

Info

Publication number: DE202021106179U1
Application number: DE202021106179.0U
Authority: DE
Original assignee: Schott Gemtron Corp
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2022-02-11
Anticipated expiration: 2031-11-12
Also published as: TR2021017852A2; US20220154523A1; MX2021013931A

Abstract

Baugruppe, umfassend:
einen Kunststoffrahmen,
eine erste Glasscheibe und
eine zweite Glasscheibe, wobei die erste Glasscheibe und die zweite Glasscheibe im Wesentlichen parallel beabstandet zueinander angeordnet sind,
wobei die erste Glasscheibe in den Rahmen eingegossen ist,
wobei die zweite Glasscheibe nicht in den Rahmen eingegossen ist.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Isolierglas-Baugruppen zur Verwendung in Ofentüren und anderen Anwendungen wie beispielsweise medizinischen Schränken oder Sterilisationsgeräten. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Ofentürbaugruppen, die mindestens eine in Kunststoff eingegossene Glasscheibe aufweisen.
2. Hintergrund der Erfindung
Derzeit erhältliche Fensterbaugruppen für gewerbliche und haushaltübliche Ofentüren sind sehr kostspielig, da sie viele Bauteile aufweisen, die zusammengebaut werden müssen, um die kombinierte Fenster- und Türbaugruppe herzustellen. Isolierglaseinheiten (IGEs), die als Ofenfensterbaugruppen für Ofentüren verwendet werden, erfordern oft viele isolierende Dichtungen und in einigen Fällen Schichten von isolierenden Dichtungen, um den Ofeninnenraum gut zu isolieren. Darüber hinaus bestehen derzeitige IGEs für Ofenfenster typischerweise aus Glas und Metall, und das Metall leitet oftmals Wärme aus der Ofenkammer zu anderen Bauteilen des Ofens und in die Außenumgebung ab. Zudem ist es schwierig, Baugruppen aus vielen miteinander verbundenen Teilen vollständig abzudichten und zu isolieren.
In 1 ist eine solche Ofentürbaugruppe aus dem Stand der Technik gezeigt. Wie zu sehen ist besteht eine Ofentürbaugruppe aus zahlreichen Komponenten. Insbesondere stellt die Dichtung 318 eine isolierende Barriere zwischen den Glasscheiben 338 und dem Türrahmen 340 bereit und wird oftmals als wesentlich erachtet, um ein Austreten von erhitzter Luft und Feuchtigkeit zu verhindern. Bei derzeitigen Baugruppen kann es zum Ausfall kommen, wenn die Dichtung austrocknet und reißt oder bricht.
Mit den Baugruppen gemäß der vorliegenden Erfindung werden viele Probleme derzeitiger Baugruppen gemindert. Für die Baugruppen gemäß der vorliegenden Erfindung kann Spritzguss zur Anwendung kommen und es kann ein einziges Teil erzeugt werden, bei dem das Glas durch Verguss gehalten wird. Durch den Vergussprozess kann der korrekte Abstand zwischen den Glasscheiben bereitgestellt werden, um die gewünschte thermische Wirkung zu erreichen und die Notwendigkeit für verschiedene in herkömmlichen Baugruppen verwendete isolierende Dichtungen überflüssig zu machen. Die vergossene Ofenfenster-Baugruppen gemäß der vorliegenden Erfindung können Einbaubaugruppen und vollständig komplette Baugruppen sein, die nur an einem Ofentürrahmen montiert zu werden brauchen, um die fertige Baugruppe als Kombination aus Ofenfenster und Tür bereitzustellen.
Bestimmte Kunststoffarten (z.B. Harze und Polymere) bieten im Vergleich zu Metall eine bessere Wärmeisolierung, so dass durch die Auswahl des als Vergussmaterial verwendeten Kunststoffs die Wärmeübertragung durch die Baugruppen gemäß der vorliegenden Erfindung hindurch minimiert, wenn nicht sogar eliminiert werden kann. Auch die komplizierte und langwierige Montage herkömmlicher Baugruppen kann entfallen, da ein einteiliger Formrahmen die meisten oder alle herkömmlich benötigten Teile ersetzen kann. Ein Vergussverfahren wie das Spritzgießen ermöglicht das direkte Aufbringen des Vergussmaterials auf das Glas, wodurch die Wahrscheinlichkeit reduziert wird, dass isolierende Abdichtungen (z.B. Flachdichtungen) zwischen dem die Glasscheibe haltenden Rahmen und dem Glas benötigt werden. Da jedoch möglicherweise nicht beide Glasscheiben umgossen werden und da der Verguss möglicherweise das Glas nicht vollständig luftdicht abdichtet, kann Gas zwischen den Glasscheiben in gewissem Umfang „atmen“, indem es zwischen den Glasscheiben ein- und austritt. Damit verringert sich die Wahrscheinlichkeit für explosives Versagen aufgrund von Druckänderungen, die durch eine Änderung der Höhenlage der Baugruppe oder durch Erhitzen der Luft zwischen den Glasscheiben verursacht werden. Anders ausgedrückt wird mit den Baugruppen gemäß der vorliegenden Erfindung die Wärmeübertragung durch Konduktion durch die Baugruppe hindurch stark reduziert oder eliminiert. In geringem Maße kann Wärmeübertragung durch Konvektion auftreten, da die Baugruppen nicht unbedingt vollständig luftdicht sind, jedoch stellt ein etwaiges Fehlen von Luftdichtheit eine Verbesserung gegenüber derzeitigen Baugruppen dar und ist akzeptabel wegen der oben genannten Vorteile, die durch die Möglichkeit des Ausgleichs für Luft oder Gas zwischen dem Inneren der Baugruppe und der Außenumgebung gegeben sind. Die Baugruppen gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen auch modulare Varianten, bei denen je nach beabsichtigter Anwendung verschiedene Arten von Glas und Kunststoff verwendet werden können.
Die vorliegende Erfindung erreicht diese Ziele mit einer Baugruppe, die mindestens zwei Glasscheiben in beabstandeter, im Wesentlichen paralleler Anordnung zueinander umfasst. Die Baugruppe lässt sich sehr schnell und einfach in einen Ofentürrahmen einhängen oder mit diesem verbinden. Zumindest eine der Scheiben kann mit einem Kunstharz- oder Polymermaterial umgossen sein. Das Vergussmaterial kann beispielsweise L-förmig sein oder zwei Schenkel aufweisen (siehe beispielsweise die weiter unten ausführlicher erörterte 3, wobei der horizontale Schenkel 2a und der vertikale Schenkel 2b die L-Form bilden), so dass zumindest eine umgossene Scheibe in einen Schenkel der Form eingegossen ist und die nicht eingegossene Scheibe so an dem verbleibenden Schenkel der Form angeklebt werden kann, dass die Kante der nicht eingegossenen Scheibe von außerhalb der Backofentür nicht sichtbar ist. Alternativ können zwei Glasscheiben jeweils in Kunstharz- oder Polymermaterial eingegossen werden und die beiden separaten Vergussformen können miteinander verklebt werden, bevor sie in eine Ofentür eingesetzt werden.
Somit stellt die vorliegende Erfindung gemäß einer Ausführungsform eine Baugruppe bereit, die einen Kunststoffrahmen, eine erste Glasscheibe und eine zweite Glasscheibe umfasst, wobei die erste Glasscheibe und die zweite Glasscheibe im Wesentlichen parallel beabstandet zueinander angeordnet sind. Die erste Glasscheibe ist entlang einer Umfangslänge der ersten Glasscheibe in den Rahmen eingegossen. Die zweite Glasscheibe ist nicht in den Rahmen eingegossen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung eine Baugruppe bereit, umfassend: einen Kunststoffrahmen, wobei der Kunststoffrahmen eine erste Rahmenhälfte und eine zweite Rahmenhälfte umfasst, eine erste Glasscheibe, und eine zweite Glasscheibe, wobei die erste Glasscheibe und die zweite Glasscheibe im Wesentlichen parallel beabstandet zueinander angeordnet sind. Die erste Glasscheibe ist in die erste Rahmenhälfte eingegossen.
Die erste Rahmenhälfte und die zweite Rahmenhälfte sind miteinander verbunden. Die zweite Glasscheibe kann in die zweite Rahmenhälfte eingegossen sein oder auch nicht.
Die vorliegende Erfindung stellt außerdem einen Ofen zur Verfügung, der eine Glasbaugruppe und eine Ofentür umfasst, wobei die Glasbaugruppe mit der Ofentür verbunden ist, sowie ein Gehäuse. Die Ofentür ist mit dem Gehäuse verbunden, so dass die Ofentür, die Glasbaugruppe und das Gehäuse einen Ofeninnenraum bilden. Die erste Glasscheibe kann auf einer Seite der Glasbaugruppe angeordnet sein, die entweder dem Ofeninnenraum oder der Außenumgebung des Ofens zugewandt ist.
Die vorliegende Erfindung stellt außerdem Verfahren zum Herstellen von Glasbaugruppen bereit, sowie Glasbaugruppen, die gemäß diesem Verfahren hergestellt oder herstellbar sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Herstellen einer Form mit einem Hohlraum, der einer Gestalt des Rahmens entspricht, Platzieren der ersten Glasscheibe in der Form, Aufschmelzen und Einspritzen eines Rahmenmaterials in die Form und um die erste Glasscheibe herum und Abkühlen des Rahmenmaterials, so dass die erste Glasscheibe darin eingegossen ist.
Das Verfahren kann ferner nach dem Schritt des Platzierens der ersten Glasscheibe den folgenden Schritt umfassen:

Anordnen einer Barriere in der Form auf der Oberseite der ersten Glasscheibe, so dass die Barriere verhindert, dass das aufgeschmolzene Rahmenmaterial an dem ersten Glasrahmen über einen gewünschten Punkt hinaus wandert.

Figurenliste

1 zeigt eine Explosionsansicht einer Ofentürbaugruppe gemäß dem Stand der Technik.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ofentür von oben, die eine Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
3 zeigt eine Detailansicht einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine zweite Detailansicht einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen Bereich zeigt, in dem ein Haftmittel aufgetragen werden kann.
5 zeigt eine Detailansicht, die darstellt, wie eine Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Ofentür verbunden werden kann.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung von oben.
7 zeigt eine Detailansicht der Baugruppe aus 6.
8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung von oben.
9 zeigt eine Querschnittsansicht der Baugruppe aus 8.
10 zeigt eine schematische Zeichnung eines Ofens mit einer Glasbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nehmen wir Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf die 2 bis 5, so ist in diesen die Baugruppe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Baugruppe 1 umfasst einen Rahmen 2, eine innere Glasscheibe 3 und eine äußere Glasscheibe 4. Wenn die Baugruppe 1 in einer Ofentür verwendet wird, zeigt die innere Glasscheibe 3 zum Ofeninnenraum und die äußere Glasscheibe 4 ist der Außenumgebung zugewandt. Die innere Glasscheibe 3 und die äußere Glasscheibe 4 sind im Wesentlichen parallel im Abstand zueinander angeordnet, so dass durch den Rahmen 2 und die beiden Glasscheiben 3, 4 ein Innenraum 5 gebildet wird. Zumindest entweder die innere Glasscheibe 3 oder die äußere Scheibe 4 ist in den Rahmen 2 eingegossen.
In der Ausführungsform aus den 2 - 5 ist die äußere Glasscheibe 4 in den Rahmen 2 eingegossen, und die innere Glasscheibe 3 ist nicht umgossen, sondern ist mit dem Rahmen 2 verklebt oder verbunden. Wie weiter unten noch näher beschrieben wird, ist es auch möglich, dass die innere Glasscheibe 3 in den Rahmen 2 eingegossen ist, anstatt dass die äußere Glasscheibe 4 in den Rahmen 2 eingegossen ist, oder es können auch beide Scheiben 3 und 4 in den Rahmen 2 eingegossen sein. Die Baugruppe 1 kann mit einer Ofentür 10 verbunden werden.
Die Baugruppe 1 bietet mehrere signifikante Vorteile gegenüber derzeit verfügbaren Baugruppen. Das für den Rahmen 2 verwendete Material kann Kunststoff sein, was bedeutet, dass es leichter sein kann als Metall und nicht der Wärmeleitung unterliegt, die bei derzeitigen Metallbaugruppen auftritt. Obgleich das Eingießen durch Spritzguss ein komplizierter Vorgang sein kann, kann die Baugruppe 1 das Erfordernis von aus vielen Bauteilen bestehenden Ofentüren überflüssig machen. Bei vielen, wenn nicht gar allen derzeitigen Baugruppen werden solche Bauteile wie Dichtungen verwendet, um das Austreten von Luft, Wärme oder Feuchtigkeit zu verhindern, diese Bauteile können jedoch versagen. Derzeit verfügbare Baugruppen weisen auch Dichtungen zwischen den Scheiben und um den gesamten Umfang entlang der Scheibenkanten herum auf. Die Baugruppen gemäß der vorliegenden Erfindung brauchen keine Dichtungen zwischen Scheiben aufzuweisen und erfordern keine Trockenmittel, Abstandshalter oder Dampfdichtungen.
Der Verguss sowie die Tatsache, dass bei mehreren Ausführungsformen nur eine Scheibe eingegossen ist, bedeutet, dass die Baugruppe 1 nicht unbedingt vollständig luftdicht ist. Dies kann von Vorteil sein, da dadurch ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum 5 und dem Umgebungsdruck möglich ist. Wenn die Baugruppe 1 in großen Höhenlagen oder bei den bei Öfen üblichen hohen Temperaturen verwendet wird, kann es zu einem vorübergehenden Druckungleichgewicht über die Baugruppe 1 hinweg kommen, insbesondere zwischen dem Innenraum 5 und der Umgebung. Die Baugruppe 1 ist derart ausgebildet, dass die Wärme- und Feuchtigkeitsübertragung deutlich reduziert sind, aber genügend Luft durch die Baugruppe 1 wandern kann, um Druckungleichgewichte aufzulösen. Bei derzeitigen Baugruppen kann es unter solchen Druckungleichgewichtssituationen zum Ausfall kommen. Da der Rahmen 2 aus einem gleichen einzigen Material hergestellt werden kann, werden mit der Baugruppe 1 außerdem Bedenken zu Fehlanpassung hinsichtlich der Wärmeausdehnung überflüssig, die bei derzeitigen Baugruppen Dichtigkeitsprobleme verursachen können, beispielsweise an Verbindungsstellen zwischen unterschiedlichen Arten von Materialien.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die Glasscheiben der Baugruppen jeweils zwei Seitenflächen auf und weisen außerdem jeweils eine um den Umfang jeder Scheibe umlaufende Kante auf. Die Kanten haben eine Abmessung entsprechend der Dicke der Scheibe. Wenn jede Scheibe ein rechteckiger Körper ist, hat jede Glasscheibe zwei Seitenflächen und vier Kantenabschnitte. Zwei der Kantenabschnitte können länger sein, nämlich entlang der Länge, und zwei können kürzer sein, nämlich entlang der Breite. Der Umfang der Glasscheibe entspricht der durchgehenden Strecke entlang der Länge und der Breite der Scheibe. Für die Baugruppe 1 wie in den 2 - 5 weisen somit die Scheiben 3 und 4 jeweils Kanten 3a bzw. 4a auf. Sie weisen außerdem Seitenflächen 3b, 3c, 4b bzw. 4c. Die Scheiben 3 und 4 weisen außerdem Längenabschnitte und Breitenabschnitte auf. Der Umfang der Scheibe 4 entspricht daher der Summe aus dem Doppelten des Längenabschnitts 4d und dem Doppelten des Breitenabschnitts 4e. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist auch vorgesehen, dass für die Baugruppe 1 Scheiben mit anderen Formen als Rechtecken verwendet werden können, beispielsweise quadratische (bei denen die Längsseiten und die Breitseiten der Scheibe gleich lang sind), dreieckige oder andere mehreckige Formen sowie Kreise, Ovale oder Ellipsen. Der Umfang dieser verschiedenen Formen entspricht der Summe aller Seitenkanten eines Mehrecks oder dem Umfang der runden Formen. Analoge Merkmale sind in den weiter unten beschriebenen Baugruppen 101 und 201 zu finden.
Unter „umgossen“, „eingegossen“ und „Verguss“ ist im Kontext der vorliegenden Erfindung eine Struktur und ein Vorgang zu verstehen, mit der oder bei dem ein Material, beispielsweise unter Verwendung eines Spritzgießverfahrens, um ein Teil herum geformt wird, und zwar derart, dass das Material und das Teil stoffschlüssig miteinander verbunden werden und nicht mehr getrennt werden können, ohne eines oder beide zu beschädigen. Bei einem Vergussvorgang ist das um das Teil herum angeformte Material beim Auftragen heiß und schrumpft dann beim Abkühlen, so dass es das Teil fest umgreift oder an diesem anhaftet. Bezogen auf die Glasscheibe 4 aus 4 kommt der Rahmen 2 mit der Scheibe 4 an drei Flächen in Berührung, nämlich an der Kante 4a und an den Seitenflächen 4b und 4c, so dass ein im Querschnitt U-förmiger Verguss ausgebildet wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Material für den Rahmen 2 um die Kante 4a und einen Teil der Seitenflächen 4b und/oder 4c gegossen werden.
Wenn die Scheiben 3 und/oder 4 in den Rahmen 2 eingegossen sind, ist das Material des Rahmens 2 entlang des gesamten Umfangs oder entlang aller vier Seitenkanten der Scheibe 3 oder 4 vorhanden. Dies wird als „vierseitiger Verguss“ bezeichnet. Bei einem Bruch im Verguss um die Umfangsseiten der Scheibe herum kann die Baugruppe 1 ihre Wirksamkeit als Barriere gegen Wärme- oder Wassermigration verlieren. Wie bereits erörtert ist der Verguss nicht unbedingt luftdicht, so dass Luft aus dem Innenraum 5 in die Umgebung strömen kann, um einen etwaigen Druckgradienten dazwischen auszugleichen. Ein Verguss unterscheidet sich von einer Situation, bei der eine Glasscheibe an einen bereits zuvor separat ausgebildeten Kunststoffrahmen angeklebt wird (mit einem Haftmittel oder dergleichen).
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Ausführungsform vorgesehen, bei der nur an zwei Seitenkanten der Scheibe 3 oder 4 ein Verguss vorhanden ist, was als so genannter „zweiseitiger Verguss“ zu bezeichnen wäre. Bei dieser Ausführungsform müssen die nicht umgossenen Seitenkanten möglicherweise in irgendeiner Weise abgedichtet werden, um eine Wärmemigration aus der Baugruppe heraus zu verhindern. Gleiches gilt, wenn die Scheiben 3 und 4 keine rechteckigen Körper sind - d.h. der Verguss kann auch nur an zwei Seitenkanten der Scheibe oder entlang eines Teils des Umfangs erfolgen.
Wie der Rahmen 2 und die Glasscheibe(n) 3 und/oder 4 beim Vergießen befestigt werden, hängt von der jeweiligen Ausgestaltung, von der Art des verwendeten Rahmenmaterials und von dem Vergussverfahren ab. Während des Vergussvorgangs wird, wie weiter unten ausführlicher erörtert, aufgeschmolzenes Rahmenmaterial um die Glasscheibe herum gespritzt. Beim Abkühlen des aufgeschmolzenen Rahmenmaterials zieht sich dieses zusammen und klemmt die Glasscheibe fest ein. Beim Verguss sind in der Regel keine Klebstoffe, Chemikalien oder sonstige Substanzen vorhanden, welche die Scheibe und den Rahmen zusammenhalten.
Wie vorstehend beschrieben ist der Verguss bei den gezeigten Ausführungsformen derart vorgesehen, dass das Material für den Rahmen 2 Kontakt zu einer Kante und zwei Seitenflächen hat, so dass der Verguss im Querschnitt U-förmig ist. Bei einigen Anwendungen kann das Rahmenmaterial möglicherweise nur die Kanten einer Scheibe und einen Teil von nur einer Seitenfläche der Scheibe bedecken. Auf der anderen Seitenfläche der Scheibe wäre kein Rahmenmaterial vorhanden, so dass das Rahmenmaterial mit der nicht umgossenen Seitenfläche fluchtet. Bei diesen Ausführungsformen kann sich der Kunststoff beim Schrumpfen von dem Glas lösen, da das Vergussmaterial nicht mit beiden Seitenflächen der Scheibe in Kontakt steht. Beim zweiseitigen Verguss können das Rahmenmaterial und die Scheibe mit Grundierungen, Klebermassen oder Haftvermittlern verklebt werden. Es ist auch möglich ein Rahmenmaterial zu verwenden, das nicht so stark schrumpft und sich daher weniger leicht ablöst. Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Rahmenmaterial nur entlang der Kante der Scheibe und nicht auf den Seitenflächen angesetzt. Dabei schließt das Rahmenmaterial bündig mit beiden Seitenflächen der Scheibe ab. Bei dieser Ausführungsform kann ebenfalls die Verwendung von Grundierungen, Klebermassen oder Haftvermittlern erforderlich sein.
Nehmen wir speziell auf die 3 und 4 Bezug, so weist der Rahmen 2 einen horizontalen Schenkel 2a und einen vertikalen Schenkel 2b auf. An dem vertikalen Schenkel 2b, beispielsweise an einer mit der Seitenfläche 3b der Scheibe 3 koplanaren Oberfläche des vertikalen Schenkels 2b, kann ein Abdichtungsbereich 2c vorhanden sein. Auf diesen Bereich 2c kann ein Haftmittel oder ein anderes Dichtmittel aufgebracht werden, so dass die innere Glasscheibe 3 mit dem Rahmen 2 oder der Ofentür 10 verklebt oder zu diesem oder dieser abgedichtet werden kann. Das Haftmittel oder die Dichtung, das oder die in den 3 und 4 neben der nicht umgossenen Scheibe 3 gezeigt ist und beschrieben wird, befindet sich an einer anderen Stelle als herkömmliche Dichtungen, die an den Umfangskanten angeordnet sind. Herkömmliche Dichtungen an der Außenseite sind in der Regel um den Umfang herum parallel zu den oder angrenzend an die Kanten der Scheibe angeordnet. Auch hier bieten die vorliegenden Baugruppen eine erheblich wirksamere Gestaltung.
Die zwischen der inneren Glasscheibe 3 und dem Rahmen 2 bzw. der Backofentür 10 im Bereich 2c ausgebildete Abdichtung kann luftdicht sein, um ein Austreten von aufgeheizter Luft aus der Ofenkammer zu verhindern. Da wie gezeigt die innere Glasscheibe 3 in dem Bereich 2c abgedichtet ist, ist das Abdichtmittel von der Außenseite der Baugruppe 1 nicht sichtbar. Zusätzlich können beide Schenkel 2a und 2b als Befestigungsstellen für weitere Bauteile, wie z.B. (nicht dargestellte) Leuchten verwendet werden.
Wie in 5 gezeigt, kann die Baugruppe 1 mit der Ofentür 10 verbunden werden. Die Baugruppe 1 kann einen Befestigungsvorsprung 6 aufweisen, der mit dem Rahmen 2 verbunden ist oder integraler Bestandteil des Rahmens 2 ist. Der Befestigungsvorsprung 6 kann ein Durchgangsloch 7 aufweisen. Die Ofentür 10 kann eine Oberfläche 11 mit einem von dieser vorstehenden Bolzen 12 aufweisen. Die Baugruppe 1 kann mit der Tür 10 verbunden werden, indem der Bolzen 12 durch das Loch 7 durchgeführt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden auch andere Möglichkeiten zum Montieren der Baugruppe 1 an der Ofentür 10 in Betracht gezogen, beispielsweise mit anderen Befestigungsmitteln oder Klebstoffen. Die Ofentür 10 mit der damit verbundenen Baugruppe 1 wird dann mit dem Rest des Ofens verbunden (siehe 10, weiter unten erörtert), um den Innenraum des Ofens zu isolieren.
Nehmend wir auf die 6 und 7 Bezug, so zeigen diese eine zweite Ausführungsform der Baugruppe 101 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Baugruppe 101 weist einen Rahmen 102 (mit vertikalem Schenkel 102a und horizontalem Schenkel 102b), eine innere Glasscheibe 103 und eine äußere Glasscheibe 104 auf. Die Baugruppe 101 ist analog zu der Baugruppe 1 ausgebildet, mit der Ausnahme, dass in der Baugruppe 101 die innere Glasscheibe 103 in den Rahmen 102 eingegossen ist und die äußere Glasscheibe 104 nicht umgossen ist. Die äußere Glasscheibe 104 ist mit dem Rahmen 102 durch eine Mehrzahl von Einrastmechanismen oder Pratzen 102c verbunden, die an dem horizontalen Schenkel 102b um den Umfang der äußeren Glasscheibe 104 herum angeordnet sind. Um die äußere Glasscheibe 104 mit dem Rahmen 102 zu verbinden, bracht ein Benutzer einfach nur die Scheibe 104 mittels der Verrastungsmechanismen 102c zu verrasten. Durch den Rahmen 102, die innere Glasscheibe 103 und die äußere Glasscheibe 104 wird somit ein Innenraum 105 gebildet. Es kann auch ein (nicht gezeigtes) Haftmittel verwendet werden. Der Verguss bei der Baugruppe 101 bietet analoge Vorteile wie bei der Baugruppe 1, nämlich die Migration von Wärme und Feuchtigkeit aus dem Inneren einer Ofenkammer in die äußere Umgebung zu verhindern. Da die äußere Glasscheibe 104 verrastet ist, wird möglicherweise dadurch die Migration von Wärme, Feuchtigkeit oder Luft nicht so stark verhindert wie durch die äußere Scheibe 4 in der Baugruppe 1, dies hat jedoch den Vorteil, dass die Scheibe möglicherweise leichter ein- oder ausgebaut werden kann.
Nehmend wir auf die 8 und 9 Bezug, so zeigen diese eine mit dem Bezugszeichen 201 bezeichnete dritte Ausführungsform der Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Baugruppe 201 umfasst einen Rahmen 202, der aus zwei separaten Komponenten besteht, nämlich aus dem ersten Rahmen 202a und dem zweiten Rahmen 202b. Die Baugruppe 201 ist ohne innere Glasscheibe und äußere Glasscheibe gezeigt, jedoch wird zumindest jeweils eine der Scheiben in dem ersten Rahmen 202a oder dem zweiten Rahmen 202b eingegossen sein, analog wie bei vorherigen Ausführungsformen. Der erste Rahmen 202a und der zweite Rahmen 202b werden miteinander verbunden oder zusammengeklebt, um einen einzigen kombinierten Rahmen zu bilden. Der erste Rahmen 202a und der zweite Rahmen 202b können miteinander verbunden werden mittels Klebstoff, Haftmittel, Befestigungselement, durch Verriegelung, Schnappverschluss, Heißnieten, Vibrationsschweißen und Kombinationen dieser, als nicht einschränkende Beispiele.
Nehmend wir auf 10 Bezug, so zeigt diese einen Ofen 20 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Ofen 20 weist eine Ofentür 10 und ein Gehäuse 15 auf. Das Gehäuse 15 stellt die äußere Ummantelung des Ofens 20 dar. Beispielsweise würde bei einem Ofen, der einen kubischen oder rechteckigen Körper darstellt, das Gehäuse 15 fünf der sechs Seitenflächen des Körpers umfassen, sowie einen Teil der oder die gesamte Frontseite. Die Tür 10 wäre auf der gesamten Frontseite angeordnet oder würde diese umfassen. Die Tür 10 und das Gehäuse 15 bilden eine Innenkammer 25, in der Produkte erhitzt werden, beispielsweise Nahrungsmittel. Wie zuvor beschrieben sind die Baugruppen 1, 101 und 201 gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Ofentür 10 verbunden, die ihrerseits mit dem Gehäuse 15 verbunden ist.
Um eine der Baugruppen gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen, kann der Fachmann beliebige bekannte Vergussverfahren nutzen. Beispielsweise wird eine Stahlform mit der gewünschten Gestalt hergestellt. Die zu vergießende Glasscheibe wird in die Form eingebracht. Das Material für den Rahmen (2, 102, 202) wird in aufgeschmolzener Form in die Form eingespritzt. Da sich die andere Glasscheibe der Baugruppe nicht in der Form befindet, kann ein Formelement oder eine Barriere in die Form eingebracht werden, um sicherzustellen, dass das geschmolzene Rahmenmaterial die gewünschte Gestalt annimmt. Das Material wird abgekühlt und das Formelement oder die Barriere wird entfernt. Die zweite Glasscheibe wird dann an den fertigen Spritzgussrahmen angeklebt, wie bei der Baugruppe 1, oder wird daran verrastet, wie bei der Baugruppe 101. Bei der Baugruppe 201 erfolgt der Vergussvorgang für jede Scheibe einzeln, und danach werden die beiden separaten Rahmen miteinander verbunden, wie nachstehend beschrieben.
Das Material für die Rahmen gemäß der vorliegenden Erfindung sollte ein Material sein, das sehr hohen Temperaturen standhalten kann, wie sie in haushaltüblichen Backöfen auftreten, die bei bis zu 538 °C (1.000 F) betrieben werden, wie beispielsweise Pyrolyseöfen, die bei bis zu 482 °C (900 F) arbeiten, Backöfen, die bei bis zu 316 °C (600 F) arbeiten, und Dampfgaröfen, die bei bis zu 260 °C (500 F) betrieben werden. Gleichzeitig muss das Material ausreichend verarbeitungsfähig sein, um den Rahmen durch Verguss ausbilden zu können. Wichtige Faktoren bei der Materialauswahl sind Fließfähigkeit, Elastizität, Schrumpfung, Schlagzähigkeit und Temperaturbeständigkeit. Das Material sollte ausreichend widerstandsfähig sein, so dass es sich nicht verformt, nicht seine Steifigkeit verliert oder bei Temperaturen von bis zu 260 °C (500 F) schmilzt. Das heißt, die strukturelle Integrität der Rahmen der Baugruppen gemäß der vorliegenden Erfindung soll erhalten bleiben und sich nicht verschlechtern, nachdem das Material abgekühlt ist und die Glasscheiben in der zuvor beschriebenen Weise umschließt, und zwar bis zu Temperaturen von mindestens 260 °C (500 F). Geeignete Materialien sind Nylonpolymere oder Polypropylen, aber nicht ausschließlich.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Gläser können beliebige zur Verwendung in Öfen geeignete Gläser sein, wie beispielsweise Kalknatronglas, beschichtetes Kalknatronglas, Glaskeramiken oder Borofloat®-Glas von Schott. Die Gläser können ein- oder beidseitig beschichtet und/oder funktionalisiert sein. Sie können beispielsweise aus beheiztem Glas, beleuchtetem Glas oder elektrochromem Glas (schaltbarem Glas) bestehen oder eine oder mehrere transparente leitfähige Oxidschicht(en) (TCO) aufweisen, und/oder eine Schicht mit niedrigem Emissionsgrad, eine hydrophobe Schicht und/oder eine Antibeschlagschicht. All dies ist möglich, solange der Verguss der Scheiben nicht verletzt wird.
Obgleich die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und einzelne Elemente durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Außerdem können zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren Schutzumfang abzuweichen. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf die bestimmte(n) Ausführungsform(en) zu beschränken, die als die beste Ausführungsart erachtet werden, vielmehr soll die Erfindung alle Ausführungsformen einschließen, die unter den Schutzumfang der anhängenden Ansprüche fallen.

Claims

Baugruppe, umfassend: einen Kunststoffrahmen, eine erste Glasscheibe und eine zweite Glasscheibe, wobei die erste Glasscheibe und die zweite Glasscheibe im Wesentlichen parallel beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei die erste Glasscheibe in den Rahmen eingegossen ist, wobei die zweite Glasscheibe nicht in den Rahmen eingegossen ist.
Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die erste Glasscheibe einen Umfang aufweist und wobei die erste Glasscheibe entlang der Umfangslänge in den Rahmen eingegossen ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erste Glasscheibe ein rechteckiger Körper ist, mit vier Seiten, die den Umfang bilden.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei der Rahmen einen vertikalen Schenkel und einen horizontalen Schenkel aufweist.
Baugruppe nach Anspruch 4, wobei die erste Glasscheibe in den horizontalen Schenkel eingegossen ist und wobei die zweite Glasscheibe nicht umgossen ist.
Baugruppe nach Anspruch 4, wobei die erste Glasscheibe in den vertikalen Schenkel eingegossen ist und wobei die zweite Glasscheibe nicht umgossen ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die zweite Glasscheibe mit dem vertikalen Schenkel verbunden ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Glasscheibe luftdicht mit dem Rahmen verbunden ist.
Baugruppe nach Anspruch 7, wobei die zweite Glasscheibe mittels Klebstoff mit dem vertikalen Schenkel verbunden ist.
Baugruppe nach Anspruch 7, wobei die zweite Glasscheibe durch eine Mehrzahl von Verrastungsmechanismen mit dem vertikalen Schenkel verbunden ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Rahmen aus einem Material besteht, das bei 260 °C (500 F) nicht degradiert.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei zwischen der ersten Glasscheibe und der zweiten Glasscheibe kein Abstandshalter vorhanden ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner umfassend eine transparente leitfähige Oxidschicht (TCO), eine Schicht mit niedrigem Emissionsgrad, eine hydrophobe Schicht und/oder eine Antibeschlagschicht, mit der die erste Glasscheibe und/oder die zweite Glasscheibe versehen ist.
Baugruppe, umfassend: einen Kunststoffrahmen, wobei der Kunststoffrahmen eine erste Rahmenhälfte und eine zweite Rahmenhälfte umfasst, die einzeln ausgebildete Komponenten darstellen, eine erste Glasscheibe und eine zweite Glasscheibe, wobei die erste Glasscheibe und die zweite Glasscheibe im Wesentlichen parallel beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei die erste Glasscheibe in die erste Rahmenhälfte eingegossen ist und wobei die erste Rahmenhälfte und die zweite Rahmenhälfte miteinander verbunden sind.
Baugruppe nach Anspruch 14, wobei die zweite Glasscheibe in die zweite Rahmenhälfte eingegossen ist.
Ofen, umfassend: die Glasbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, eine Ofentür, wobei die Glasbaugruppe mit der Ofentür verbunden ist, und ein Gehäuse, wobei die Ofentür derart mit dem Gehäuse verbunden ist, dass die Ofentür, die Glasbaugruppe und das Gehäuse einen Ofeninnenraum bilden, wobei sich die erste Glasscheibe auf einer Seite der Glasbaugruppe befindet, die dem Ofeninnenraum zugewandt ist.
Ofen, umfassend: die Glasbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, eine Ofentür, wobei die Glasbaugruppe mit der Ofentür verbunden ist, und ein Gehäuse, wobei die Ofentür derart mit dem Gehäuse verbunden ist, dass die Ofentür, die Glasbaugruppe und das Gehäuse einen Ofeninnenraum bilden, wobei sich die erste Glasscheibe auf einer Seite der Glasbaugruppe befindet, die vom Ofeninnenraum abgewandt ist.
Glasbaugruppe nach Anspruch 1, hergestellt oder herstellbar mittels eines Verfahrens, das die folgenden Schritte umfasst: Herstellen einer Form mit einem Hohlraum, der einer Gestalt des Rahmens entspricht, Platzieren der ersten Glasscheibe in der Form, Einspritzen des Rahmenmaterials in den Hohlraum und um die erste Glasscheibe herum und Abkühlen des Rahmenmaterials, so dass die erste Glasscheibe in das Rahmenmaterial eingegossen ist.
Glasbaugruppe nach Anspruch 18, wobei das Verfahren ferner, nach dem Platzieren der ersten Glasscheibe, den folgenden Schritt umfasst: Anordnen einer Barriere in der Form auf der Oberseite der ersten Glasscheibe, so dass die Barriere verhindert, dass das aufgeschmolzene Rahmenmaterial an dem ersten Glasrahmen über einen gewünschten Punkt hinaus wandert.