EP1264144B1

EP1264144B1 - Window for a hot chamber that is sealed off from the surroundings

Info

Publication number: EP1264144B1
Application number: EP01905762A
Authority: EP
Inventors: Oliver Gros; Kurt Leutner
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2001-02-10
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2021-02-10
Also published as: EP1264144A1; AU2001233756A1; US6601575B2; WO2001069137A1; DE10012577A1; US20030029440A1; DE50103624D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sichtfenster für einen von der Umgebung abgeschlossenen Heißraum, ausgebildet als Mehrscheiben-Modul mit mindestens zwei durch umlaufende Abstandshalter beabstandet gehaltene transparente Scheiben, die gasdicht mit den Abstandshaltern verbunden sind.The invention relates to a viewing window for one from the environment closed hot room, designed as a multi-pane module with at least two spaced by circumferential spacers transparent panes that are gas-tightly connected to the spacers.

Von der Umgebung abgeschlossene, betriebsmäßig hohe Temperaturen aufweisende Heißräume besitzen typischerweise ein Sichtfenster, um einen Blick von außen in den Heißraum zu ermöglichen. Das Sichtfenster kann, je nach Anwendung, fest in der den Heißraum begrenzenden Wandung eingebaut sein. Das Sichtfenster kann jedoch auch bei einer typischen Anwendungsform in einer Tür der den Heißraum begrenzenden Wandung integriert sein. Typische Beispiele dafür sind Herdtüren, wie Türen von Backöfen, insbesondere solche mit pyrolytischer Selbstreinigung oder von Mikrowellenherden.Operationally high temperatures isolated from the environment Hot rooms typically have a viewing window around one To allow a view into the hot room from the outside. The viewing window can, depending after application, permanently installed in the wall defining the hot room his. However, the viewing window can also be used for a typical application be integrated in a door of the wall delimiting the hot room. Typical examples of this are stove doors, such as oven doors, especially those with pyrolytic self-cleaning or Microwave ovens.

Sichtfenster können auch in Brandschutztüren vorgesehen sein, die einen Raum abschließen, der erst im Brandfall zu einem Heißraum wird.Viewing windows can also be provided in fire doors that enclose a room complete, which only becomes a hot room in the event of a fire.

Sichtfenster für die vorgenannten Zwecke sind typischerweise als Mehrscheiben-Modul ausgebildet, mit mindestens zwei durch Abstandshalter in einem Verbundrahmen beabstandet gehalterte Glasscheiben. Viewing windows for the aforementioned purposes are typically as Multi-disc module designed with at least two spacers in glass panes held spaced apart by a composite frame.

Ein derartiges Sichtfenster für eine Backofentür zeigt beispielsweise die DE 44 07 084 A 1 (= EP 0 731 318 B 1). Das bekannte Sichtfenster besitzt eine Fensterbaugruppe mit zwei in einem Verbundrahmen angeordneten Glasscheiben, die einen Glasscheibenverbund bilden, wobei diese Fensterbaugruppe mit freiem Luftabstand zur frontseitigen Glasscheibe, mit dieser den Mehrscheiben-Modul bildend, in der Tür angeordnet ist. Der Glasscheibenverbund ist dabei durch eine umlaufende, auch unter Hitzeeinfluß wirksame Dichtung, insbesondere eine Glasseidendichtung in sich dampfdicht ausgebildet, um zu verhindern, daß Wrasen oder Dämpfe aus der Ofenmuffel in den Raum zwischen die beiden Glasscheiben der Fensterbaugruppe gelangen und die Scheiben verschmutzen können. Um derartige Wrasen und Dämpfe auch von der frontseitigen Scheibe des Sichtfensters abzuhalten, ist in dem freien Raum zwischen der Frontscheibe und der Fensterbaugruppe eine umlaufende Strömungsbarriere vorgesehen. Diese bekannte Konstruktion hat insbesondere den Nachteil, daß sich durch den hermetisch abgedichteten freien Raum zwischen den Glasscheiben der Fensterbaugruppe durch Temperaturerhöhung ein Druck aufbaut, der die Lebensdauer des Mehrscheiben-Moduls signifikant verkürzt.DE 44 shows such a viewing window for an oven door, for example 07 084 A 1 (= EP 0 731 318 B 1). The well-known window has one Window assembly with two arranged in a composite frame Glass panes that form a glass pane composite, these Window assembly with a free air gap to the front glass pane, with this forming the multi-pane module is arranged in the door. The Glass pane bond is by a circumferential, also under the influence of heat effective seal, in particular a glass fiber seal in itself vapor-tight trained to prevent vapors or vapors from the oven muffle get into the space between the two glass panes of the window assembly and can contaminate the windows. About such vapors and vapors also keep from the front pane of the viewing window is in the free space between the front window and the window assembly circumferential flow barrier provided. This well-known construction has in particular the disadvantage that the hermetically sealed free Space between the glass panes of the window assembly Temperature increase builds up a pressure that extends the life of the Multi-pane module significantly shortened.

Um diese Druckerhöhung zu kompensieren, sieht die bekannte Konstruktion nach der DE 43 33 033 C 1 (= EP 0 646 753 B 1) einen als kompressiblen Silikonschlauch ausgebildeten Abstandshalter vor, wobei das Schlauchvolumen den Druckausgleich bei Temperaturveränderungen ermöglicht. Die durch den Abstandshalter getrennten Scheiben sind dabei zusammen mit dem Abstandshalter mittels eines temperaturbeständigen Klebers, insbesondere eines Silikonklebers, hermetisch abgeschlossenen miteinander verbunden.In order to compensate for this pressure increase, the well-known construction sees according to DE 43 33 033 C 1 (= EP 0 646 753 B 1) one as compressible Silicone hose trained spacer before, the hose volume enables pressure equalization in the event of temperature changes. The through the Spacers separate disks are together with the Spacers using a temperature-resistant adhesive, especially one Silicone adhesive, hermetically sealed together.

Die der Innenraumtemperatur des Gerätes ausgesetzte Glasscheibe besteht typischerweise aus THERMAX 5000®, einem vorgespannten wärmereflektierend beschichteten Kalk-Natron-Float-Glas, und die der Umgebungstemperatur ausgesetzte Glasscheibe sowie ggf. eine weitere innere Zwischenscheibe bestehen aus DURAX®, einem vorgespannten Kalk-Natron-Float-Glas.The glass pane exposed to the interior temperature of the device exists typically made of THERMAX 5000®, a prestressed heat-reflective coated soda-lime float glass, and that of Glass pane exposed to ambient temperature and possibly another inner one The intermediate pane is made of DURAX®, a toughened soda-lime float glass.

Durch den kompressiblen Abstandshalter ist der Abstand zwischen den Glasscheiben von der Temperatur abhängig, wodurch an die Konstruktion für das mechanische Haltern der Glasscheiben, den Verbundrahmen, besondere konstruktive Anforderungen gestellt werden. Ferner ist der Abstandshalter ständig Verformungen ausgesetzt, was sich nicht günstig hinsichtlich der Materialermüdung auswirkt.Due to the compressible spacer, the distance between the Glass panes depend on the temperature, which leads to the construction for the mechanical holding of the glass panes, the composite frame, special constructive requirements are made. Furthermore, the spacer constantly exposed to deformation, which is not favorable in terms of Material fatigue.

Durch die DE 36 37 064 C 2 ist ein Sichtfenster für Brandschutzverglasungen mit einem Mehrscheiben-Modul bekannt geworden, bei dem die Scheiben durch eine Dichtmasse einmal auf Abstand gehalten und zum anderen dichtend miteinander verbunden werden. Dieser Mehrscheiben-Modul besitzt ein sehr aufwendiges Druckausgleichssystem mit Ventilen, welche sich im Brandfall öffnen und den sich durch die Temperaturerhöhung aufbauenden Gasdruck ablassen, bevor dieser die Scheiben zum Bersten bringt. Ein solcher Mehrscheiben-Modul kann zudem nur mit einem großen produktionsstechnischen Aufwand mit einem metallischen Rahmen versehen werden, wobei es durch die DE 39 15 687 C 2 bekannt geworden ist, diesen Modul mit einer Randumfassung aus einem flexiblen, gasdurchlässigen Band zu versehen.DE 36 37 064 C 2 is a viewing window for fire protection glazing become known with a multi-disc module, in which the discs held at a distance by a sealing compound and sealing on the other be connected to each other. This multi-disc module has a very elaborate pressure compensation system with valves, which are in the event of fire open and the gas pressure building up due to the temperature increase drain before the discs burst. Such a Multi-pane module can also only with a large one production-technical effort provided with a metallic frame be, it has become known from DE 39 15 687 C 2, this Module with a border made of a flexible, gas-permeable tape to provide.

Es ist auch ein evakuiertes Isolierglas, bestehend aus zwei Scheiben mit dazwischenliegenden, nach einem bestimmten Raster verteilten, z.B. zylinderförmigen Abstandshaltern, bekannt. Die Kanten der Glasscheiben werden entweder durch Glaslot oder Metalllot hermetisch versiegelt, um den Lufteintritt zu verhindern. Der Abstand der Scheiben beträgt ca. 100 µm. It is also an evacuated insulating glass, consisting of two panes with intermediate, distributed according to a certain grid, e.g. cylindrical spacers, known. The edges of the glass panes are hermetically sealed by either glass solder or metal solder to the To prevent air entry. The distance between the disks is approx. 100 µm.

Die DE-C-19 802 688 ist Grundlage für den Oberbegriff von Anspruch 1.DE-C-19 802 688 is the basis for the preamble of claim 1.

Dieser Mehrscheiben-Modul besitzt eine Reihe von Nachteilen. So ist die Verwendung von thermisch bzw. chemisch vorgespanntem Glas nicht möglich, da die Löttemperaturen typischerweise oberhalb der Relaxationstemperatur des vorgespannten Glases liegen. Thermisch vorgespannte Gläser weisen ferner Ebenheitsabweichungen auf, die die extrem geringen Abstände nicht mehr möglich machen. Entspannte Gläser müssen entweder eine Dicke von min. 6 mm aufweisen, um dem Vakuum standzuhalten, wodurch der Modul extrem schwer wird, oder das Abstandshalter-Raster wird sehr dicht gestaltet, so daß die Durchsicht erschwert wird. Bei der Verwendung spezieller Lote für geringe Löttemperaturen besteht im Einsatz die Gefahr, daß die Versiegelung aufbricht. Außerdem ist damit zu rechnen, daß sich die Scheiben unter Temperaturlast verbiegen und dabei einander berühren; die Unterbrechung der Wärmeleitung wäre damit nicht mehr gegeben.This multi-disc module has a number of disadvantages. That's how it is Not possible to use thermally or chemically toughened glass, since the soldering temperatures are typically above the relaxation temperature of the toughened glass. Thermally toughened glasses also have Flatness deviations on the extremely short distances no longer make possible. Relaxed glasses must either have a thickness of min. 6 mm to withstand the vacuum, making the module extreme becomes heavy, or the spacer grid is made very dense, so that it is difficult to see through. When using special solders for low When using soldering temperatures, there is a risk that the seal will break. In addition, it can be expected that the panes are under temperature load bend while touching each other; the interruption of heat conduction would no longer exist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Sichtfenster für einen von der Umgebung abgeschlossenen Heißraum, ausgebildet als Mehrscheiben-Modul mit mindestens zwei durch umlaufende Abstandshalter beabstandet gehalterte transparente Scheiben, die gasdicht mit den Abstandshaltern verbunden sind, so auszubilden, daß trotz der gasdichten Verbindung zwischen den Abstandshaltern und den Scheiben ein Druckausgleich zwischen dem Raum zwischen den Scheiben und der Umgebung, ohne daß eine Verschmutzung der Scheiben eintritt, mit einfachen Mitteln möglich ist.The invention is based on the object of the type mentioned Viewing window for a hot room isolated from the surroundings, designed as a multi-disc module with at least two rotating ones Spacers spaced transparent discs that are gas-tight with the spacers are connected, so designed that despite the gas-tight Connection between the spacers and the washers Pressure equalization between the space between the discs and the Environment without the windows getting dirty, with simple Funds is possible.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1. This object is achieved according to the invention by Features in the characterizing part of claim 1.

Wenn sich daher im Scheiben-Zwischenraum durch eine Temperaturerhöhung ein erhöhter Druck aufbaut, kann Luft aus dem Innenraum über den Filter entweichen. Kühlt der Scheiben-Zwischenraum wieder ab, strömt Umgebungsluft gefiltert in den Zwischenraum nach. Dabei werden etwaige Dämpfe und Wrasen herausgefiltert, die sich in dem Filter ablagern.If, therefore, in the space between the panes by a temperature increase An increased pressure builds up air from the interior through the filter escape. If the space between the panes cools down again, flows Ambient air filtered into the space. Any Filtered out vapors and vapors that are deposited in the filter.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist daher der Filter zweckmäßig auswechselbar ausgebildet. Dazu ist der Filter vorzugsweise als Filterpatrone ausgebildet.According to one embodiment of the invention, the filter is therefore expedient designed to be interchangeable. For this purpose, the filter is preferably a filter cartridge educated.

Die Scheiben werden gemäß einer ersten Weiterbildung vorzugsweise aus einem Glas mit hoher thermischer Beständigkeit, beispielsweise einem thermisch bzw. chemisch vorgespanntem Borosilicatglas, hergestellt.According to a first development, the disks are preferably made of a glass with high thermal resistance, for example one thermally or chemically toughened borosilicate glass.

Gemäß einer alternativen Weiterbildung bestehen die Scheiben aus einer Glaskeramik, die im hohen Maße temperaturbeständig ist.According to an alternative development, the disks consist of a Glass ceramic that is highly temperature-resistant.

Die Abstandshalter bestehen gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise aus Edelstahl, oder Aluminium oder einem genügend temperaturbeständigen Kunststoff.The spacers consist according to an advantageous embodiment of the Invention preferably made of stainless steel, or aluminum or a sufficient temperature resistant plastic.

Zur Erzielung einer Verbundbaugruppe sind die Abstandshalter gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung unter Verwendung eines temperaturbeständigen Klebers, vorzugsweise eines Silikonklebers, mit den Scheiben verklebt.To achieve a composite assembly, the spacers are according to one Embodiment of the invention using a temperature-resistant Adhesive, preferably a silicone adhesive, glued to the panes.

Um eine weitere Temperaturabsenkung in der dem Heißraum abgewandten Scheibe zu erzielen, ist das erfindungsgemäße Sichtfenster zweckmäßig so ausgebildet, daß mindestens eine der Scheiben auf mindestens einer Seite mit einer wärmestrahlungsreflektierenden Schicht versehen ist. To further reduce the temperature in the area facing away from the hot room To achieve a pane, the viewing window according to the invention is expedient trained that at least one of the disks on at least one side with is provided with a layer reflecting heat radiation.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.In the following the invention with reference to one shown in the drawing Described embodiment.

Es zeigen:

Fig. 1: in einer schematischen perspektivischen Frontdarstellung eine Ausführungsform eines Mehrscheiben-Moduls mit Filtern in den Scheiben-Abstandshaltern, und
Fig. 2: eine querschnittliche Ansicht des Moduls nach Fig. 1.

Show it:

Fig. 1: in a schematic perspective front view of an embodiment of a multi-disc module with filters in the disc spacers, and
Fig. 2: 2 shows a cross-sectional view of the module according to FIG. 1.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrscheiben-Moduls eines Sichtfensters für einen von der Umgebung abgeschlossenen Heißraum weist zwei transparente Scheiben 1 und 2 auf, die in einem nicht dargestellten Rahmen gehaltert sind.The embodiment of the shown in Figures 1 and 2 Multi-pane module according to the invention of a viewing window for one of the Enclosed hot room has two transparent panes 1 and 2, which are held in a frame, not shown.

Die Scheiben 1 und 2 bestehen aus Glas mit hoher thermischer Beständigkeit, typischerweise aus einem chemisch oder thermisch vorgespannten Borosilicat-Flachglas, oder aus einer transparenten Glaskeramik.Panes 1 and 2 are made of glass with high thermal resistance, typically from a chemically or thermally toughened borosilicate flat glass, or from a transparent glass ceramic.

Beide Scheiben werden umlaufend durch Abstandshalter 3 auf einem vorgegebenen Abstand gehalten. Die Abstandshalter bestehen typischerweise aus Edelstahl, Aluminium oder einem genügend temperaturbeständigen Kunststoff.Both disks are encircled by spacers 3 on one kept predetermined distance. The spacers typically exist made of stainless steel, aluminum or a sufficiently temperature-resistant Plastic.

Die Abstandshalter 3 sind unter Verwendung eines temperaturstabilen Klebers, typischerweise einem Silikonkleber, mit den Glas- bzw. Glaskeramikscheiben 1 und 2 zu einem Verbund verklebt, was in der Fig. 2 durch die Klebenaht 4 angedeutet wird. The spacers 3 are made using a temperature-stable adhesive, typically a silicone adhesive with the glass or glass-ceramic panes 1 and 2 glued into a composite, which is shown in FIG. 2 by the adhesive seam 4 is indicated.

Die Abstandshalter 3 besitzen ferner an mindestens einer Seite des Moduls Bohrungen 5, gemäß Fig. 1 an der oberen Seite und gemäß Fig. 2 auch an dem seitlichen Abstandshalter. Diese Bohrungen 5 sind mit einem Filtermaterial 6 gefüllt, das einerseits die Gasaustauschgeschwindigkeit bremst, aber einen Druckaufbau in dem Raum zwischen beiden Scheiben 1, 2 verhindert und andererseits auch das Eindringen von Wrasen in Form von Fetten, Ölen und anderen Schmutzpartikeln verhindert, die den Scheibenzwischenraum verschmutzen könnten.The spacers 3 also have at least one side of the module Bores 5, according to FIG. 1 on the upper side and according to FIG. 2 also the side spacer. These holes 5 are with a Filter material 6 filled, which on the one hand slows down the gas exchange rate, but a pressure build-up in the space between the two disks 1, 2 prevents and on the other hand also the penetration of vapors in the form of Greases, oils and other dirt particles that prevent the Could contaminate the space between the panes.

Der Mehrscheiben-Modul "atmet" sozusagen über die Filtereinheit.The multi-disc module "breathes" through the filter unit, so to speak.

Die Scheiben 1, 2 sind vorzugsweise wärmereflektierend beschichtet, was in Fig. 2 symbolhaft durch die Position 7 dargestellt ist, wobei bei einseitig beschichteten Scheiben die Schichten zueinander weisen. Es können auch beidseitig beschichtete Scheiben zum Einsatz kommen.The panes 1, 2 are preferably coated in a heat-reflecting manner, which is indicated in Fig. 2 is symbolically represented by position 7, with one-sided coated panes facing each other. It can too discs coated on both sides are used.

Durch die Erfindung kann man auf einfache Weise die wesentlichen Wärmeübertragungsmechanismen: Strahlung (durch eine IR-Reflektionsschicht), Konvektion (durch den verminderten Gasaustausch) und Leitung (durch Verwendung schlechter Wärmeleiter wie Glas, Keramik, Holz, Kunststoffe) ausschalten, wobei die Nachteile bekannter Systeme nicht zum Tragen kommen.Through the invention, the essential can be easily Heat transfer mechanisms: radiation (through an IR reflection layer), Convection (due to reduced gas exchange) and Conduction (by using poor heat conductors such as glass, ceramic, wood, Plastics) switch off, the disadvantages of known systems not being Come wear.

Der Filter 6 ist vorzugsweise als Filterpatrone ausgebildet, um eine Auswechselbarkeit des Filters zu ermöglichen. Daher sind die Öffnungen in den Abstandshaltern, die durch einen Filter verschlossen sind, vorzugsweise im grifffreundlichen Bereich der Abstandshalter ausgebildet.The filter 6 is preferably designed as a filter cartridge to a To allow interchangeability of the filter. Therefore the openings are in the spacers, which are closed by a filter, preferably in handle-friendly area of the spacers.

Der erfindungsgemäße Mehrscheiben-Modul findet in Verbindung mit einer beabstandet angebrachten frontseitigen Scheibe, vorzugsweise als Türbaugruppe Frontscheibe vorteilhaft durchlüftet wird, um die Temperatur der Frontscheibe möglichst niedrig zu halten, auch während der Phase einer pyrolytischen Selbstreinigung.The multi-pane module according to the invention is used in conjunction with a spaced front pane, preferably as a door assembly Front screen is advantageously ventilated to the temperature of the front screen to keep as low as possible, even during the phase of a pyrolytic Self-cleaning.

Claims

Window for a hot chamber that is sealed off from the surroundings, designed as a multi-pane module with at least two transparent panes (1, 2) which are held spaced apart from one another by encircling spacers (3) and are joined to the spacers in a gastight manner, and having a permeable filter between the interior of the multi-pane module and the surroundings, which allows gases to pass through in order to balance the pressure but prevents the entry of steam and vapours, characterized in that in the spacers (3) there is at least one opening (5) which is closed off by the filter, which is designed as an exchangeable filter cartridge (6).
Window according to Claim 1, characterized in that the panes (1, 2) consist of glass with a high thermal stability.
Window according to Claim 2, characterized in that the glass is a thermally and/or chemically tempered borosilicate flat glass.
Window according to Claim 1, characterized in that the panes (1, 2) consist of transparent glass-ceramic.
Window according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the spacers (3) consist of special steel, aluminium or a sufficiently thermally stable plastic.
Window according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the spacers (3) are adhesively bonded to the panes (1, 2) using a thermally stable adhesive, preferably a silicone adhesive.
Window according to one of Claims 1 to 6, characterized in that at least one of the panes (1, 2) is provided on at least one side with a layer (7) which reflects thermal radiation.