JP3195486U - 金属製の構成部分に結合される、ガラス又はガラスセラミックから成る壁部材を備えたオーブン加熱室 - Google Patents

Abstract

【課題】金属材料から成る構成部分との、耐性のある、特に耐熱性のある結合を有した、ガラス又はガラスセラミック構成部分を含む壁部材を備えたオーブン加熱室を提供する。【解決手段】ガラスセラミック製のドア内側パネル４．１を有したオーブンドアは、２つの金属ヒンジ４．２．１及び４．２．２を介してオーブン加熱室のフロント部分４．３に結合されている。これらのヒンジ４．２．１、４．２．２は好適には、鋼、ほうろう鋼、特殊鋼、アルミニウム、コバールから成っていて、好適には超音波溶接により行われる材料接続的な結合を介してドア内側パネル４．１に結合されている。フロント部分４．３は金属、例えば鋼、ほうろう鋼、特殊鋼、アルミニウム、コバール、又はガラスセラミック、又はガラスから成っていて良い。【選択図】図４

Description

本考案は、特に調理室として用いられる内室を少なくとも所定の領域で画成する、少なくとも部分的にガラス又はガラスセラミックから成る少なくとも１つの壁部材を有したオーブン加熱室（Ofenmuffel）、特に調理用オーブン加熱室に関し、この場合、壁部材のガラス又はガラスセラミックは、金属材料から成る少なくとも１つの構成部分に結合されている。

直立型レンジ用の、又はビルドインキッチンに組み込むための電気加熱される調理用オーブンは一般に公知である。調理用オーブンは主として、上方及び下方から円筒体によって加熱される調理用オーブン加熱室から成っている。調理用オーブン加熱室の前面は、フレームが設けられたガラスドアによって閉鎖される。通常は、上方の加熱装置が調理用オーブン加熱室の内室内に配置されていて、高価な調理用オーブンではさらに、調理用オーブンのグリル機能を可能にする第２の加熱体によって補助される。下方の加熱体は加熱室底面の外面に配置されている。上下加熱及びグリル運転のためのこのような標準的な加熱の他にしばしば背壁には循環空気用ファンが取り付けられていて、このファンは、空気を回すだけではなく高温空気を発生させるために、付加的に別個の加熱リングを有していても良い。

オーブン加熱室、特に調理用オーブン加熱室又は電子レンジ若しくは蒸し器の加熱室の多くは、一般的にドアに覗き窓を有している。従って、覗き窓付ドアと言われる。これにより外部から加熱室内部を見ることができる。覗き窓付ドアは、加熱室内室に隣接する他の壁部材とは異なり効果的な断熱が困難である。ゆえに、覗き窓付ドアの外面は、内室を画成する壁の周りのハウジングよりも著しく加熱される。通常、覗き窓付ドアは、フレーム、主として金属フレームと、このフレーム、ドア薄板に取り付けられる主として複数のパネルとから成っている。ドアを開閉するための取っ手は通常、ドアフレームに固定されている、又はドアフレームの部分である。取っ手はフロントパネルに取り付けることもできる。この場合、取っ手は例えばパネルを貫通する孔を介してフレームにねじ固定することができる。一般的にプラップドアの形のドアを開閉するためのヒンジはフレームに取り付けられている。

調理用オーブンの調理室内に、金属製の保持格子としての保持装置が形成されていることは公知である。この保持装置は、調理室に隣接する、加熱室の鉛直方向に延びる側壁に取り付けられている。この保持格子は、例えばテレスコピック式レールのような、例えばレール引出しシステムのような別の構成部分を受容するために用いられる。このようなテレスコピック式レールには、例えば焼き網、深型天板、又は天板のような調理品支持体を載置することができる。加熱室の互いに向かい合って位置する鉛直側壁に同様に形成された２つの保持装置を設けることにより、調理品支持体を両側で同様に位置決めすることができる。保持装置を、相応に設けられたブシュ状の懸架装置を介して加熱室壁に直接取り付けることができることが公知である。この場合、保持装置の取り付けはしばしば極めて複雑であり、機械的に安定的な保持装置に関しては限定的なものである。欧州特許第２７０３７３６号明細書では改善策が提案されている。

調理用オーブン壁をガラス又はガラスセラミックから形成することが公知である。調理用オーブンにガラスセラミックを使用することは既にＣＡ２１８３４９８号明細書に記載されている。

独国特許第３５２７９５７号明細書にはガラスセラミックから成る調理用オーブン加熱室が記載されており、この調理用オーブン加熱室は解離可能に組み立てられていて、外部から加熱可能な放射性の加熱体によって加熱される。独国特許第３５２７９５８号明細書にはほうろうの鋼板加熱室が記載されていて、この加熱室では、側壁に窓開口が設けられており、この開口にガラスパネル若しくはガラスセラミックパネルが装着されている。ＤＥ１０２００８０２５９０７号特許明細書に記載のオーブン加熱室は、内室を画成する複数の壁部材を備えていて、これらの壁部材のうち少なくとも２つの互いに隣接する壁部材はガラス又はガラスセラミックから成っている。

特に加熱室内室の温度が高温であることにより、加熱室構成部分及びデザイン要素の形状に関する可能性は、材料選択に関しても、取り付け形式に関しても制限されている。

従って、上述したような金属製の保持装置を、例えば鋼製の加熱室において加熱室側壁に設けることはできるが、ガラス又はガラスセラミック製の壁部材には設けることができない。何故ならば適当な取り付け手段がないからである。そこで本考案により対策を講じたい。

オーブン加熱室のための、少なくとも部分的にガラス又はガラスセラミック材料から成る壁部材のガラス又はガラスセラミック材料は、通常、低い熱膨張係数を有していて、特に、熱膨張係数α（２０℃〜３００℃）は、−１．０×１０^-6／Ｋ〜＋４．０×１０^-6／Ｋである。

例えばガラス又はガラスセラミックのような脆性材料を金属材料に結合するために、先行技術では様々な手段が開示されている。

脆性材料と金属材料の所望の結合を構造的に形成するための１つの手段は、例えば、クランプ又はねじ固定によるものである。しかしながらこのような手段の欠点は、関与する構成部分、特に、ねじ構成部分の互いに異なる熱膨張係数を、脆性材料における破断につながる応力が確実に回避されるほど十分には補償できないことにある。脆性材料と金属材料との構造的な結合のさらなる欠点は、結合の形状的な構成に関して大きく制限されることにある。

オーブン加熱室内に形成される高温領域における使用により特別な要求が生じる。使用に応じて、例えば乾燥機、又は調理用オーブン、場合によっては熱分解調理用オーブンといった使用に応じて、オーブン加熱室の内室には５０℃〜６００℃の温度が生じる。

完全に又は部分的にガラス又はガラスセラミックから成る壁部材をオーブン加熱室内で使用する際のさらなる要求は、例えば熱分解調理用オーブンでは、壁部材や、その取り付け部材又は類似のものを、２３０Ｋ以上の温度差を有した温度変化にさらすことにある。このような場合、結合個所において部材が破損する危険がある。

欧州特許第２７０３７３６号明細書 ＣＡ２１８３４９８号明細書 独国特許第３５２７９５７号明細書 独国特許第３５２７９５８号明細書 ＤＥ１０２００８０２５９０７号特許明細書 独国特許出願公開第１０２０１２２０４２３５号明細書 独国特許出願公開第１９９１７１３３号明細書

そこで本考案の課題は、金属材料から成る構成部分との、耐性のある、特に耐熱性のある結合を有した、ガラス又はガラスセラミック構成部分を含む壁部材を備えたオーブン加熱室を提供することにある。

この課題は請求項１に記載のオーブン加熱室により解決される。

この課題を解決するために本考案の構成では、壁部材のガラス又はガラスセラミックが少なくとも１つの材料接続的な（材料の分子、原子間の結合力に基づく）結合部を介して、金属材料から成る少なくとも１つの構成部分に結合されているようにした。

重要なのは材料接続的な結合である。材料接続的な結合は様々な方法で実現可能である。オーブン加熱室での使用は、材料接続的な結合に関しても、耐熱性について高い要求を課すことを意味する。しかしながら具体的な要求は、オーブン加熱室における材料接続的な結合部の具体的な位置に依存するものであり、即ち、材料接続的な結合部に作用する熱的、機械的、化学的負荷に依存するものである。当業者は、このような要求に応じて適当な製造方法を選択することができる。

材料接続的な結合の利点は、部材を固定するための孔を省くことができるので、調理室の密閉性を簡単に実現できることにある。これは例えば、蒸気調理機能を有した機器で重要である。ガラス又はガラスセラミックパネルに孔を設ける必要がある形状結合（嵌め合いなどの形状的関係に基づく結合又は束縛）又は摩擦結合（摩擦力による結合）に比べて材料接続的な結合が有するさらなる利点は、パネル背面における受け部材が不要であるので、所要スペースが減じられることにある。

温度変化耐性の問題を解決するために、先行技術では、所望の使用範囲においてその膨張特性が、ガラス又はガラスセラミックにほぼ適合させられた金属材料から成る構成部分を使用することが記載されている。しかしながらこの場合、２５０℃を越える温度範囲で問題が生じる。

先行技術で議論された別の手段は、金属材料と脆性材料を接着により材料接続的に結合することである。この場合、接着剤は、その弾性的な特性により、結合させたい材料の様々な熱膨張を補償することができる。先行技術におけるこのような接着剤の例は例えば、シリコン接着剤である。しかしながらこのような材料接続的な結合の欠点は、耐熱性が通常、２５０℃より低い温度に制限されることにある。３００℃以上で使用できる接着剤も公知であるが、これは限られた時間だけのことである。上記温度で長時間安定している接着剤も公知であるが、ここで使用する材料の組み合わせには適していない。

材料接続的な結合の別の手段は、中間ガラス又はガラスロウ付けにより、脆性材料と金属材料との間の結合部で生じる応力を減じることにある。しかしながらこのような手段では、脆性材料と金属材料の熱膨張の差を、２５０Ｋを越える温度変化ではもはや補償できないことが考えられる。

壁部材のガラス又はガラスセラミックと金属材料から成る構成部分との間の本考案による材料接続的な結合を製造する適当な方法として、例えば独国特許出願公開第１０２０１２２０４２３５号明細書に記載されているように、ろう接、特に、超音波ろう接が公知である。

壁部材のガラス又はガラスセラミックと金属材料から成る構成部分との間の本考案による材料接続的な結合部を製造する特に適した方法は、溶接、特に超音波溶接である。超音波溶接は通常の周波数範囲１５〜５０ｋＨｚ、好適には２０〜４０ｋＨｚ、特に好適には２０ｋＨｚ又は４０ｋＨｚで行われる。これにより高温安定性の結合が得られ、この結合は、オーブン加熱室の内室で生じる運転温度でも維持される。

超音波溶接法に関しては、独国特許出願公開第１９９１７１３３号明細書に開示されている。この明細書では、ガラス及び／又はガラスセラミック及び／又はセラミック、即ち、僅かな長距離秩序を有する熱伝導率の低い脆性の無機材料から成る部材と、これとは異なる材料、例えば金属から成る部材との溶接が詳しく説明されている。独国特許出願公開第１９９１７１３３号明細書の開示事項は本願で完全に広範にわたって包括される。

壁部材のガラス又はガラスセラミックと、金属材料から成る構成部分との溶接、特に超音波溶接装置による溶接は、壁部材のガラス又はガラスセラミックにおける第１の接合面と、金属材料から成る構成部分における第２の接合面との間で行われる。第１の接合面と第２の接合面との間には中間層が取り付けられている。溶接は面的に又は単に部分面的に行われる。この場合、部分面的な溶接は形状に応じて、スポット溶接、シーム溶接、ねじり振動溶接で行うことができる。この構成では即ち、壁部材のガラス又はガラスセラミックと金属材料から成る構成部分との結合が、壁部材のガラス又はガラスセラミックと金属材料との間の中間層を含み、特に延性金属から成る中間層を含んでいる。中間層は、壁部材のガラス又はガラスセラミックと金属材料との間の結合を形成するために寄与する。さらに、壁部材のガラス又はガラスセラミックと金属材料との間に生じる応力は中間層によって少なくとも部分的に減じることができる。延性金属とは本考案では、１％以上の、好適には１０％以上の、特に１％〜２０％の範囲の、好適には２％〜１５％の範囲の破断伸びを有するものを意味する。

このような破断伸びを有する特に好適な材料は例えば、アルジェット社（ALUJET GmbH、 Ahornstrasse 16, D-82291 Mammendorf在）の純アルミニウムフォイルＡｌ９９．５（die Reinaluminiumfolie Al 99,5、 glatt, weich, walzblank、 ALUJET）であり、これは０．０５〜０．３０ｍｍの範囲の厚さで、横方向に４％以上の破断伸び、縦方向に４％以上の破断伸びを有する。又は３Ｍドイツ社（3M Deutschland GmbH、Carl-Schurz-Str. 1, D-41453 Neuss在）のアルミニウムフォイル７８００（Aluminiumfolie 7800）であり、これは同様に、フォイルの層厚さが０．０５ｍｍである場合に４％以上の破断伸びを有している。

この構成では、中間層によって応力の一部が弾性的に減じられ、１００℃以上では流れることによっても減じられるが、残留応力が残る可能性がある。

特に好適な構成では、ガラス又はガラスセラミックは、線膨張係数α（２０℃〜３００℃）≦４×１０^-6／Ｋの、特に−１．０×１０^-6／Ｋ≦α≦４×１０^-6／Ｋの範囲の、特に好適には−０．６×１０^-6／Ｋ≦α≦２×１０^-6／Ｋの範囲の材料である。

この範囲の熱膨張係数を有する材料の例は、Ｌｉ−Ａｌ−Ｓｉガラスセラミックであって、例えば、ショット社（Schott AG、マインツ在）のガラスセラミック、ロバックス（ＲＯＢＡＸ（Ｒ））、セラン（ＣＥＲＡＮ（Ｒ））、ネクストリーマ（ＮＥＸＴＲＥＭＡ（Ｒ））であって、これらは２０℃〜３００℃の温度範囲で−０．３〜１．０×１０^-6／Ｋの範囲の線膨張率を有している。使用されるガラスセラミックは、透明、半透明、不透明であって良い。これらは無色又は着色されたものであって良い。

ガラス材料としては、オーブンタイプ及びオーブン加熱形式及びガラス材料の位置に応じて、例えばホウケイ酸ガラスを使用することができ、例えば、ボロフロート３３（Ｂｏｒｏｆｌｏａｔ３３（Ｒ））又はボロフロート４０（Ｂｏｒｏｆｌｏａｔ４０（Ｒ））を使用することができる。ガラス材料ボロフロート３３（Ｒ）は３．３×１０^-6／Ｋの線膨張係数α（２０℃〜３００℃）を有している。ガラス材料ボロフロート４０（Ｒ）は、４．０×１０^-6／Ｋの線膨張係数α（２０℃〜３００℃）を有している。

ガラス材料としては、オーブンタイプ及びオーブン加熱形式及びガラス材料の位置に応じて、例えばグリーンガラス、即ち、セラミック化されていない材料を、上記ガラスセラミックの組成に基づいて使用することができる。これは３．８×１０^-6／Ｋ〜４．２×１０^-6／Ｋの熱膨張係数を有している。

ガラスセラミックは、ガラスよりも耐熱性が良いので、オーブン加熱室壁部材としての使用に好ましい。ガラスセラミックは特に、パネルの最高温度が２８０℃以上であり、パネルの最大の温度勾配がガラスよりも１４５Ｋ以上良好である調理用オーブン加熱室での使用に適している。調理用オーブンの覗き窓付ドアでは、フロントパネルとして、ガラスセラミックパネルではなくガラスパネルも好んで使用される。特に熱分解調理用オーブンにおける内側パネルとしてはガラスセラミックパネルが好ましい。ガラスセラミックエレメントをガラスエレメントに組み合わせることもできる。

金属材料から成る構成部分用の金属材料としては好適には、温度範囲２０℃〜３００℃での線膨張率αが、α≦２０×１０^-6／Ｋである金属材料、特に４．０×１０^-6／Ｋ≦α≦６×１０^-6／Ｋの範囲にある金属材料が使用される。特に好適な金属材料はコバール（ＫＯＶＡＲ）である。選択的には、モリブデン、鋼、タングステン又は特殊鋼であっても良い。コバールは、鉄・コバルト・ニッケル合金である。

ガラス材料又はガラスセラミック材料に応じて金属材料が選択されると特に好適である。即ち金属材料は、α_{（ガラス又はガラスセラミック）}−１０×１０^-6／Ｋ≦α≦α_{（ガラス又はガラスセラミック）}＋１０×１０^-6／Ｋの範囲の、好適にはα_{（ガラス又はガラスセラミック）}−８×１０^-6／Ｋ≦α≦α_{（ガラス又はガラスセラミック）}＋８×１０^-6／Ｋの、特にα_{（ガラス又はガラスセラミック）}−５×１０^-6／Ｋ≦α≦α_{（ガラス又はガラスセラミック）}＋５×１０^-6／Ｋの、線膨張率α（２０℃〜３００℃）を有している。

ガラス材料又はガラスセラミック材料及び金属材料を含む部材又は複合体は、両接合パートナの熱膨張係数が異なるにも関わらず、驚くべきことに、２５０℃よりも上の、特に３００℃よりも上の持続的な耐熱性の結合部を有している。特に好適には、４００℃の温度までの、特に好適には５００℃までの持続的な耐熱性が得られる。脆性材料が僅かな膨張率又はゼロの膨張率を有する場合でも、２５０Ｋ以上の温度変化にも、このように製造された結合部は持続的にもちこたえる。

本考案によれば、ガラス材料又はガラスセラミック材料と金属材料との間に中間層が設けられる。中間層は好適には延性金属、好適にはアルミニウム、特に超高純度アルミニウム、又は金、又は金合金から成っている。このような中間層の厚さは好適には５０μｍ〜２００μｍの範囲にある。

接合法として超音波溶接によって接合されるならば特に、中間層に加えて付加的に、第１の接合表面及び／又は第２の接合表面を前処理することができる。これは特にガラス材料又はガラスセラミック材料のために利点がある。この場合、考えられるのは、例えば、熱的又は化学的予負荷又は強度を上げる被覆である。驚くべきことに、ガラス材料又はガラスセラミック材料の接合表面の局所的かつ／又は全面的なエッチング又は研磨によって、耐熱性及び／又は温度変化耐性の改善が得られることも示された。ガラス材料又はガラスセラミック材料と金属材料との超音波溶接による接合は極めて迅速に行うことができる。従ってこのような形式の接合は、スポット溶接及び／又はねじり振動溶接によって短時間で行うことができる。１０秒以下、好適には５秒以下、特に好適には１秒以下の時間で可能である。

金属材料から成る構成部分との少なくとも１つの材料接続的な結合部を有した、少なくとも部分的にガラス又はガラスセラミックから成る壁部材を有する本考案によるオーブン加熱室は好適には以下のように製造される。

まずは、第１の接合面を有する、好適には線膨張率α（２０℃〜３００℃）≦４×１０^-6／Ｋの、特にα（２０℃〜３００℃）≦２×１０^-6／Ｋの、好適には−１×１０^-6／Ｋ≦α≦４×１０^-6／Ｋの範囲の、特に、−０．６×１０^-6／Ｋ≦α_脆性材料≦２×１０^-6／Ｋの範囲のガラス又はガラスセラミック、例えばＬｉ−Ａｌ−Ｓｉガラスセラミック材料を提供する。

これに対し、第２の接合表面を有する、温度範囲２０℃〜３００℃においてα（２０℃〜３００℃）≦２０×１０^-6／Ｋの、特に４×１０^-6／Ｋ≦α≦６×１０^-6／Ｋの範囲の線膨張率αを有する金属材料、例えばコバールを提供する。

次いで、ガラス材料又はガラスセラミック材料を金属材料に、第１の接合面と第２の接合面の領域で、第１の接合面と第２の接合面との間に設けられた中間層を介して材料接続的に結合する。この場合、好適には５０μｍ〜２００μｍ厚さを備えた、好適には延性金属から成る、特にアルミニウム、好適には高純度アルミニウム、アルミニウム合金、金、又は金合金から成る中間層が互いに接合される。これにより、２５０℃以上の、好適には３００℃以上の温度に対して耐性のある、かつ／又は２５０Ｋよりも高い温度変化に耐性がある結合が得られる。

脆性のガラス材料又はガラスセラミック材料を金属材料に、接合法によって、特に溶接、特に超音波溶接、好適にはスポット溶接、又はシーム溶接、又はねじり振動溶接によって接合する。

特にガラス材料又はガラスセラミック材料の第１の接合表面を処理するならば、特に温度変化耐性に関して、特に耐高熱性の結合が得られる。この場合、予負荷、平滑化、粗面化、構造化、部分面的又は全面的エッチング、研磨、かつ／又はイオン交換が考えられる。

本考案によるオーブン加熱室は、壁部材と所定の構成部分との間に１つ又は複数の材料接続的な結合部を有することができる。複数の結合部が好ましい。

本考案によるオーブン加熱室が、少なくとも部分的に、好適には全体的にガラス又はガラスセラミックから成る少なくとも２つの壁部材を有していて、かつ／又は、金属材料から成る少なくとも２つの構成部分を有していると特に好適である。

本考案によるオーブン加熱室は、壁部材と１つ以上の構成部分との間に複数の材料接続的な結合部を有することができる。１つの構成部分につき１つより多い結合部があると有利である。

本考案によるオーブン加熱室は、１つの構成部分と１つよりも多い壁部材との間に複数の材料接続的な結合部を有することができる。１つの壁部材につき１つより多い結合部があると有利である。

壁部材は好適には板形状に形成されている。この板は、板の上面、又は下面、又は狭い縁面、側面に、単数又は複数の材料接続的な結合部を有することができる。

板は、扁平に、又は部分的に変形されて、又はその厚さ、材料構造、又は表面構造が部分的に変更されて、形成されていて良い。板は曲げることができ、特に円筒表面の形に、又は球表面セグメントの形に曲げることができる。

材料接続的な結合部は、面的に、又は部分面的に形成することができ、この場合、超音波溶接による結合の場合には、部分面的な結合が好適である。部分面的に溶接が行われる場合には、溶接された接触面（ｖＫ）と溶接されていない接触面（ｎｖＫ）との間の比が１よりも小さいと有利である。

材料接続的な結合部は、被覆されていない表面の間に形成することができる。材料接続的な結合部は、一方又は両方が被覆されている表面の間にも形成することができる。両表面が被覆される場合には、これらの被覆は同じ組成又は異なる組成を有していて良い。

本考案によれば、複数のセグメント若しくはモジュールから成るガラスパネル又はガラスセラミックパネルを、金属製の結合エレメント、特に、パネルセグメント又はパネルモジュールに材料接続的に結合されている結合条片によって互いに結合することができる。これは特に、接触領域が高温にさらされている、従ってシリコン接着剤が使用できないところで有利である。結合条片は例えば、鋼、特にステンレス鋼、又はアルミニウム、又はほうろう薄板から成っている。この場合、壁部材をモジュール状に又はセグメント状に形成することができ、上述したように組み立てることができる。又は、２つ以上の壁部材を、結合エレメント、特に結合条片を介して、材料接続的な、好適には溶接による、好適には超音波溶接による、特に部分面的な結合部を介して結合することができ、従って少なくとも部分的に空間を、オーブン加熱室の内室を形成することができる。

従って、ガラス又はガラスセラミックから成る側方の３つの壁部材と、別の壁部材としてそれぞれガラス又はガラスセラミックから成る１つの底面と１つの上面と、最後の壁部材としてガラス又はガラスセラミックから成るドアとを備えたオーブン加熱室が得られ、これらの壁部材のうちドア部材を除いて、それぞれ隣接する部材は結合条片を介して材料接続的に結合されている。ガラス又はガラスセラミックから成る所定の壁パネル及び／又は上部パネル及び／又は底部パネルのみを互いに結合し、ガラス又はガラスセラミックから成るその他の壁パネル及び／又は上部パネル及び／又は底部パネルは、例えばほうろう鋼のような従来のオーブン加熱室材料に結合することもできる。

本考案によれば、フレーム、フレームセグメント、フレーム縁部を、ガラスパネル又はガラスセラミックパネルに結合することもできる。好適には、このような結合を実現する材料接続的な結合は、部分面的にのみ形成されている。

このようなフレーム及びフレーム固定も特に、接触領域が高温にさらされている、従ってシリコン接着剤が使用できないところで使用される。特にフレーム又はフレームセグメントが、下面及び上面のパネルの側面にわたって延在しているならば、フレーム又はフレームセグメントは縁部保護部材として用いられる。従って、ガラス又はガラスセラミックから成る、覗き窓を備えた覗き窓付ドアを実現することができる。覗き窓付ドアはヒンジを介してオーブン加熱室に結合することができる。ヒンジは金属フレームを介してオーブン加熱室に結合することができる。本考案によればヒンジは、少なくとも１つの材料接続的な結合部を介して、オーブン加熱室の、ドアに隣接する壁部材に、かつ／又は壁部材のガラス又はガラスセラミックに、ドアを結合させることができる。ヒンジは好適には、鋼、特にステンレス鋼、又はアルミニウム、又はほうろう薄板から成っている。本考案により同様に使用可能な別の組み付けエレメントは、クリップ及びクリップ受容部、ボルト、クランプ、ねじ、ナット、孔、又はフックである。さらに取っ手、例えば様々な構成の、例えばレバー状又はハンドル状のドア取っ手も、材料接続的な結合を介してガラスパネル又はガラスセラミックパネルに取り付けることができる。上記組み付けエレメントは、ガラスセラミック上に溶接されたアダプタとして、例えばスペーサ、金属カバー、金属条片又は類似のもののような、結合させたい金属エレメントを簡単にガラスセラミック上に取り付けることを可能にする。

覗き窓付ドアは１つよりも多いパネルを有していて良く、好適にはフロントパネル及び内側パネルを有している。これにより、オーブン加熱室の断熱性が改善される。好適には内側パネルはガラスセラミックから成っていて、フロントパネルはガラスから成っている。第３の又は第４の中間パネルを設けることは、例えば熱分解オーブンで有利である。これにより、オーブン加熱室の断熱性がさらに改善される。これらのパネルを、本考案によればスペーサを介して互いに結合させることができる。スペーサは、点状に、即ち部分的に、又は環状に取り付けることができる。好適にはスペーサは、パネル縁部近傍に取り付けられている。材料接続的な結合は全面的又は部分面的に形成されていて良い。部分面的結合が好適である。

スペーサは好適には、鋼、特にステンレス鋼、又はアルミニウム、又はほうろう薄板から成っている。調理用オーブンドアの内側で、スペーサを介して点状又は環状に結合される、ガラスセラミック又は場合によってはガラスから成る複数のパネルを備えたこのようなパネルパッケージは、簡単な組み付け及び高い断熱効果といった利点を有している。環状のシールにより空気流を阻止し、この場合、僅かな排気によって、加熱時のパネルパッケージの過圧が阻止されるならば、断熱効果が特に得られる。これにより調理用オーブン加熱室に面したガラスセラミック面はさらに熱くなり、これにより、オーブン内及びガラスセラミック上の熱分解効果がさらに改善される。

オーブン加熱室、例えば循環空気ファンを備えた、場合によっては付加的な加熱リングも備えた調理用オーブン加熱室では、本考案によれば、循環空気ファン及び／又はその金属カバーを、好適には少なくとも部分的にガラスセラミックから成るオーブン加熱室の壁部材に結合することができる。好適にはこのようなファンはオーブン加熱室の背壁に取り付けられるが、別の位置でも良い。

加熱コイルのような加熱エレメントの取り付け及び位置固定も、少なくとも部分的にガラスセラミックから成るオーブン加熱室の壁部材を単数又は複数の金属エレメントに材料接続的に取り付け、この金属エレメントをさらに加熱エレメントに取り付けることにより可能である。このような加熱エレメントは好適には、背壁又は側壁を形成する壁部材に配置される。

ガラスセラミックエレメント及びガラスを材料接続的な結合を介して金属エレメントに、例えば金属レールに結合することにより、ガラスセラミックエレメントをガラスエレメントに組み合わせることもできる。例えば、ガラスセラミックパネルに設けられた開口を、このような形式で結合されたガラスパネルによって覆うことができる。特に、このような形式で、透明のガラスエレメント、特にガラスパネルを、透明ではないガラスセラミックエレメント、特にガラスセラミックパネルに結合させることができ、これによりガラスエレメントは壁部材において覗き窓を形成する。

本考案を図面につき以下に説明する。

調理用オーブンドアの二重パネルであって、そのフロントパネルと内側パネルとはそれぞれ材料接続的な結合を介してスペーサに互いに結合されていて、互いに間隔を置いて保持されている二重パネルを示す断面図である。 それぞれ材料接続的な結合を介してファン及びその金属カバーが取り付けられた調理用オーブン加熱室の背壁を示す断面図である。 加熱コイルが金属ホルダを介してオーブン加熱室の壁部材としてのガラスセラミックパネルに材料接続的に結合されている、調理用オーブン加熱室の加熱エレメントの保持体を示す図である。 ヒンジを介して加熱室に結合された調理用オーブンドアを有した調理用オーブン加熱室の斜視図である。 材料接続的にガラスパネル又はガラスセラミック製対象物に結合された金属エレメントを使用して実現可能な１つの結合形式を示した図である。 材料接続的にガラスパネル又はガラスセラミック製対象物に結合された金属エレメントを使用して実現可能な別の結合形式を示した図である。 材料接続的にガラスパネル又はガラスセラミック製対象物に結合された金属エレメントを使用して実現可能なさらに別の結合形式を示した図である。 壁部材内面に調理用天板ホルダが、材料接続的に壁部材に結合された金属エレメントにねじによって取り付けられた、オーブン加熱室内室を概略的に示した斜視図である。 材料接続的な結合によって金属エレメントを介してガラスエレメントが取り付けられている、調理用オーブン加熱室の背壁又は側壁を示す断面図である。 本考案による材料接続の様々な構成が実現される調理用オーブン加熱室を示す斜視図である。

図１には、内側パネル１．１としてのガラスセラミックパネルと、フロントパネル１．２としてのガラスパネルとを備えた調理用オーブンドアの部分断面図が示されている。両パネルは材料接続的に金属製のスペーサ１．３に結合されている。スペーサ１．３は、ガラスセラミックに材料接続的に結合されている単数又は複数の組み付けエレメントに取り付けられていても良い。材料接続的な結合部は好適には溶接、特に超音波溶接により形成される。ガラスセラミックパネル１．１は、これに限るものではないが例えばＬｉ−Ａｌ−Ｓｉガラスセラミック、特にショット社（Schott AG.マインツ在）のロバックスから成っていて良い。このような形式のほぼゼロ膨張の材料は、平均線膨張係数α（２０℃〜３００℃）＜０．１５×１０^-6／Ｋを有している。ガラスパネル１．２は、これに限るものではないが例えばホウケイ酸ガラス、特にショット社のボロフロート３３又はボロフロート４０から成っていて良い。このような材料は好適には平均線膨張係数α（２０℃〜３００℃）、３．３×１０^-6／Ｋ〜４．０×１０^-6／Ｋを有していて、特に３．３×１０^-6／Ｋ又は４．０×１０^-6／Ｋを有している。スペーサ１．３又は組み付けエレメントの金属材料は主として、２０℃〜３００℃の温度範囲で線膨張係数α（２０℃〜３００℃）≦２０×１０^-6／Ｋを有する、好適には＜６×１０^-6／Ｋを有する金属材料である。スペーサ１．３は例えば鋼、ほうろう鋼、特殊鋼、アルミニウム、コバールから成っていて、この場合、コバールが好適である。スペーサはデザイン上の理由から、パネルの外縁部に取り付けられている。スペーサは環状に形成されている。複数の部分から成る構成も、即ち複数のスペーサセグメントも可能である。スペーサは断熱性を良くするために中空体として形成されていても良い。スペーサに断熱材料を組み込むことも可能である。

図２には、調理用オーブン加熱室の背壁の部分断面図が示されている。ガラスセラミックから成る背壁２．１は開口部を有している。開口の後方には概略的に示されたファン２．２が配置されている。このファン２．２は材料接続により背壁２．１に結合されている。ファンハウジングは、ガラスセラミックに材料接続的に結合されている単数又は複数の組み付けエレメントに取り付けられていても良い。ファン２．２は、同様に材料接続により背壁２．１に結合されている、若しくは、ガラスセラミックに材料接続的に結合された単数又は複数の組み付けエレメントに取り付けられた金属カバー２．３によってカバーされている。好適には材料接続は超音波溶接によって行われる。

図３には、調理用オーブン加熱室の加熱エレメントの保持体が示されている。加熱エレメントは好適には、オーブン加熱室の側壁又は背壁に配置されている。オーブン加熱室の壁部材としてのガラスセラミックパネル３．１は、材料接続的な、好適には超音波溶接による結合を介して金属ホルダ３．２に結合されており、金属ホルダ３．２には加熱エレメントの加熱コイル３．３が取り付けられている。これにより加熱コイルエレメントを位置固定することができる。この位置固定は、結合が、１つよりも多い金属エレメントを介して、例えば２つ、又は３つ、又は４つ、又は５つの金属エレメントを介して行われるならば特に良好である。

図４には、調理用オーブンドアを有した調理用オーブン加熱室の斜視図が示されている。ガラスセラミック製のドア内側パネル４．１を有したオーブンドアは、２つの金属ヒンジ４．２．１及び４．２．２を介してオーブン加熱室のフロント部分４．３に結合されている。これらのヒンジ４．２．１、４．２．２は好適には、鋼、ほうろう鋼、特殊鋼、アルミニウム、コバールから成っていて、好適には超音波溶接により行われる本考案による材料接続的な結合を介してドア内側パネル４．１に結合されている。フロント部分４．３は金属、例えば鋼、ほうろう鋼、特殊鋼、アルミニウム、コバール、又はガラスセラミック、又はガラスから成っていて良い。フロント部分４．３がガラスセラミック又はガラスから成っているならば、ヒンジはこの構成部分にも、本考案による材料接続的な結合により結合することができる。ドアの外面には、金属、例えば鋼、ほうろう鋼、特殊鋼、アルミニウム、コバールから成るドア取っ手が取り付けられている。ドアの取っ手も、本考案による材料接続的な結合を介して、ガラスセラミック又はガラスから成る外側パネルに直接取り付けることができる。ヒンジ又はドアの取っ手を受容するために、ヒンジ又はドアの取っ手が解離可能に又は解離不能に係合されるアダプタ薄板又はアングル部材だけをガラスセラミックパネルに材料接続的に結合させることができる。これにより、調理用オーブンドアの簡単な組み付け及び取り外しが保証されている。

図５ａ〜図５ｃには様々な結合形式が概略的に示されている。これらの結合形式ではまず、ガラスパネル又はガラスセラミックパネル５．１が少なくとも１つの金属エレメント５．２に材料接続的に結合されている。好適には材料接続的な結合は、溶接、特に好適には超音波溶接によって行われた。材料接続的な結合部は全面的又は部分面的に形成されていて良く、好適には部分面的に形成されている。

図５ａでは、ガラスセラミックパネル５．１ａに材料接続的な結合により取り付けられる金属エレメント５．２ａは、例えばコバールから成るボタン状の又はリベット状のエレメントであって、この金属エレメント５．２ａの上には金属レール５．３ａを被せ嵌めることができる。このエレメントは、例えば旋削加工又はフライス加工のような切削加工により、若しくは例えば深絞り又は曲げ加工又はプレス加工のような変形加工により、又は例えば打ち抜き加工のような分離加工により形成することができる。好適には、即ち、レールの良好なガイドを保証するために、これらの金属エレメント５．２ａは複数使用される。好適には金属レールは、金属エレメントと同じ材料から成っている。

図５ｂには、図５ａに示した金属レール及び金属エレメントの特別な構成を示す断面図が示されている。金属レール５．３ｂの形状に適合させられた金属エレメント５．２ｂの特別な形状により、レールは被せ嵌められるだけではなく、クリップ保持もされる。このような固定形式のためには、コバールから成るレールと金属エレメントとが好ましい。このようなクリップ・差込結合により特別簡単な組み付けが可能である。金属エレメントは、例えば旋削加工又はフライス加工のような切削加工により、若しくは例えば深絞り又は曲げ加工又はプレス加工のような変形加工により、又は例えば打ち抜き加工のような分離加工により形成することができる。

図５ｃには同様に、選択的な結合の可能性が断面図で示されている。この結合では、ガラスセラミックパネル５．１ｃに材料接続的に結合されたエレメント５．２ｃが別の金属エレメント５．３ｃにねじ固定されている。従って、エレメント５．２ｃは袋孔を備えた金属エレメント５．２ｃであって、この袋孔には、鋼から成る組み付け薄板５．３ｃが挿入され、ねじ５．４ｃによってねじ固定される。金属エレメント５．３ｃの別の構成、例えば、雄ねじ山又は金属エレメントを貫通させる貫通孔を備えたねじ山を有する金属エレメントも考えられる。このエレメントは、例えば旋削加工又はフライス加工のような切削加工により、若しくは例えば深絞り又は曲げ加工又はプレス加工のような変形加工により、又は例えば打ち抜き加工のような分離加工により形成することができる。

図６には、オーブン加熱室内室の壁部材内面６．１に２つの金属エレメント６．２．１と６．２．２が材料接続的な結合により取り付けられていることが示されている。これらの金属エレメント６．２．１と６．２．２では天板保持体がねじ固定されている。従って、天板及び焼き網保持体の組み付けが、従来の固定に比べてずっと簡単になる。２つ以上の金属エレメントを使用することもできる。

図７には、調理用オーブン加熱室の背壁又は側壁が断面図で示されている。壁部材は不透明なガラスセラミックパネル７．１から成っている。ガラスセラミックパネル７．１は開口を有している。この開口は透明なガラスエレメント７．２によってカバーされる。ガラスエレメント７．２は、材料接続的な結合、好適には超音波溶接により金属エレメント７．３に結合されていて、この金属エレメント７．３も同様に材料接続的な結合、好適には超音波溶接により、ガラスセラミックパネル７．１に結合されている。これにより覗き窓が形成される。オーブン加熱室の外側で、覗き窓の前に照明ユニット７．４を取り付けるならば、ガラスエレメントを通してオーブン加熱室の内室を照明することができる。

図８には、本考案によるオーブン加熱室の様々な特別な構成が斜視図で示されている。オーブン加熱室の壁部材８．１は、上面エレメントも含めてガラスセラミックから成っている。個々の壁部材は金属製の結合条片８．２を介して互いに結合されている。金属製の結合条片８．２はそれぞれ２つの壁部材に材料接続的な結合により結合されている。結合条片は、ガラスセラミックに材料接続的に結合されている単数又は複数の組み付けエレメントに取り付けられていても良い。材料接続は好適には溶接、特に超音波溶接により行われる。これらの結合条片８．２により、パネルを互いに密に結合させることができ、この結合は、シリコン接着剤による接着分離が生じる運転温度でも可能である。加熱エレメント８．３も同様に材料接続的な結合によりガラスセラミック側壁に固定されている。加熱エレメントは、ガラスセラミックに材料接続的に結合されている単数又は複数の組み付けエレメントに取り付けられていても良い。従って特に放射性の加熱エレメントをガラスセラミックの外面に直接取り付けることができる。調理用オーブン加熱室内室の内部には、金属製の引出し若しくは押込みエレメント８．４．１と８．４．２が材料接続的に壁部材に結合されている。引出し若しくは押込みエレメントは、ガラスセラミックに材料接続的に結合されている単数又は複数の組み付けエレメントに取り付けられていても良い。従って、金属とガラスセラミックとの間の直接結合が可能である。焼き網のような調理品支持体が取り付けられるこのようなレール又は条片の組み付けは、従来の取り付けに比べてずっと簡単になる。

本考案を実施例につき以下に詳しく説明する。

１．本考案による材料接続的な結合部を超音波溶接により形成する実施例
第１実施例では、脆性材料は、−０．２×１０^-6／Ｋの平均熱膨張係数α_20-300を有するガラスセラミック、セランから成っている。金属製の成形体との結合のために設けられた表面は、調理面としての使用により公知の突起構造を備えた、ロール成形プロセスで成形された表面である。延性材料から成る中間層としては、厚さ０．１ｍｍのアルミニウムＥＮ−ＡＷ−１０５０Ａから成るフィルムが使用される。金属製の成形体は、５．５×１０^-6／Ｋの平均熱膨張係数α_20-300を有する材料コバールから成る、厚さ０．５ｍｍ、直径２２ｍｍの平坦なベースプレートから成っている。ベースプレートに対して同心的かつ垂直にベースプレート上に載置されて、このベースプレートに堅固に結合されたねじ山付ボルトが位置している。このねじ山付きボルトは１２ｍｍの高さと８ｍｍの直径を有していて、本考案による構成部分をさらに使用する目的で、さらに案内される組み付けオプションのために使用される。

ねじり振動式超音波溶接法で、端面側にローレットパターンを備えた中空円筒の形のホーンによって、ガラスセラミックのセランと、アルミニウムから成る中間層と、コバール製ベースプレートとを互いに溶接させる。この場合、ホーンの端面はコバール製ベースプレート上に載置され、ねじり振動が行われる。ホーン振幅は２５μｍ、ホーン周波数は２０ｋＨｚ、溶接圧力は１．５ｂａｒ、溶接エネルギは５００Ｗｓである。

このように形成された複合体は、接触領域にあるセランガラスセラミックの突起とアルミニウムから成る中間層との間の結合部と、他方では同時に、アルミニウムから成る中間層とコバール製ベースプレートとの間の結合部とを有している。その後、２５℃の室温と３５０℃の最大温度との間で１００回の温度変化による熱負荷を加えた場合、複合体には目立った損傷は生じない。機械的な負荷テストによる結合の耐性のチェックにより、少なくとも７００Ｎの剪断強さが得られた。

このように製造された複合体は組み付けエレメントを成し、ガラスセラミックパネルを調理用オーブン加熱室内に又は加熱室面に設けられた別の金属部分に取り付けるためのアダプタとして適している。

２．本考案による材料接続的な結合部を超音波溶接により形成する実施例
第２実施例では、脆性材料は３．３×１０^-6／Ｋの平均熱膨張係数α_20-300を有するガラス、ボロフロート３３から成っている。金属製の成形体との結合のために設けられた表面は、フロートプロセスで成形された火造り表面である。延性材料から成る中間層としては、厚さ０．１ｍｍのアルミニウムＥＮ−ＡＷ−１０５０Ａから成るフィルムが使用される。金属製の成形体は、５．５×１０^-6／Ｋの平均熱膨張係数α_20-300を有する材料コバールから成る、厚さ０．５ｍｍ、直径２２ｍｍの平坦なベースプレートから成っている。ベースプレートに対して同心的かつ垂直にベースプレート上に載置されて、このベースプレートに堅固に結合されたねじ山付ボルトが位置している。このねじ山付きボルトは１２ｍｍの高さと８ｍｍの直径を有していて、本考案による構成部分をさらに使用する目的で、さらに案内される組み付けオプションのために使用される。

ねじり振動式超音波溶接法で、端面側にローレットパターンを備えた中空円筒の形のホーンによって、ガラスのボロフロート３３と、アルミニウムから成る中間層と、コバール製ベースプレートとを互いに溶接させる。この場合、ホーンの端面はコバール製ベースプレート上に載置され、ねじり振動が行われる。ホーン振幅は２５μｍ、ホーン周波数は２０ｋＨｚ、溶接圧力は２．０ｂａｒ、溶接エネルギは７００Ｗｓである。

このように形成された複合体は、ボロフロート３３ガラスとアルミニウムから成る中間層との間の面状の結合部と、他方では同時に、アルミニウムから成る中間層とコバール製ベースプレートとの間の結合部とを有している。溶接プロセスで製造された接触面は約１．５ｃｍ²である。その後、２５℃の室温と３００℃の最大温度との間で１００回の温度変化による熱負荷を加えた場合、複合体には目立った損傷は生じない。機械的な負荷テストによる結合の耐性のチェックにより、少なくとも５００Ｎの剪断強さが得られた。

このように製造された複合体は組み付けエレメントを成し、ガラスセラミックパネルを調理用オーブン加熱室内の別の金属部分に取り付けるためにアダプタとして適している。

１．１ 内側パネル
１．２ フロントパネル
１．３ スペーサ
２．１ 背壁
２．２ ファン
２．３ 金属カバー
３．１ ガラスセラミックパネル
３．２ 金属ホルダ
３．３ 加熱コイル
４．１ ドア内側パネル
４．２．１ ヒンジ
４．２．２ ヒンジ
４．３ フロント部分
５．１ａ ガラスセラミックパネル
５．２ａ 金属エレメント
５．３ａ 金属レール
５．１ｂ ガラスセラミックパネル
５．２ｂ 金属エレメント
５．３ｂ 金属レール
５．１ｃ ガラスセラミックパネル
５．２ｃ 金属エレメント
５．３ｃ 金属エレメント
５．４ｃ ねじ
６．１ 壁部材内面
６．２．１ 金属エレメント
６．２．２ 金属エレメント
７．１ ガラスセラミックパネル
７．２ ガラスエレメント
７．３ 金属エレメント
７．４ 照明ユニット
８．１ 壁部材
８．２ 結合条片
８．３ 加熱エレメント
８．４．１ 引出し若しくは押込みエレメント
８．４．２ 引出し若しくは押込みエレメント

Claims (11)

1. 特に調理室として用いられる内室を少なくとも所定の領域で画成する、少なくとも部分的にガラス又はガラスセラミックから成る少なくとも１つの壁部材を有したオーブン加熱室、特に調理用オーブン加熱室であって、
   前記壁部材の前記ガラス又はガラスセラミックは少なくとも１つの材料接続的な結合部を介して、金属材料から成る少なくとも１つの構成部分に結合されていることを特徴とする、オーブン加熱室。
2. 前記材料接続的な結合部は、ろう接されている又は溶接されている、特に超音波溶接されている、請求項１記載のオーブン加熱室。
3. ガラス又はガラスセラミックから成る壁部材と金属材料から成る構成部分との結合部が、ガラスパネル又はガラスセラミックパネルと金属材料との間の中間層を含み、特に延性金属から成る中間層を含む、請求項１又は２記載のオーブン加熱室。
4. ガラス又はガラスセラミックから成る壁部材の材料は、２０℃〜３００℃の温度範囲で膨張率の低い材料であって、好適には、その線膨張係数α（２０℃〜３００℃）が≦４×１０^-6／Ｋ、特に≦２×１０^-6／Ｋ、特に−１．０×１０^-6／Ｋ≦α≦４×１０^-6／Ｋの範囲、特に好適には−０．６×１０^-6／Ｋ≦α≦２×１０^-6／Ｋの範囲である、請求項１から３までのいずれか１項記載のオーブン加熱室。
5. 構成部分の金属材料は、線膨張係数α（２０℃〜３００℃）≦２０×１０^-6／Ｋを有していて、特に４×１０^-6／Ｋ≦α≦（２０℃〜３００℃）≦６×１０^-6／Ｋの範囲の線膨張係数である、請求項１から４までのいずれか１項記載のオーブン加熱室。
6. 前記構成部分の金属材料は、タングステン、又はモリブデン、又はコバール、又は鋼、又は特殊鋼である、請求項１から５までのいずれか１項記載のオーブン加熱室。
7. １つよりも多い材料接続的な結合部、特に溶接された、特に超音波溶接された結合部を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のオーブン加熱室。
8. 少なくとも部分的に、好適には全体的にガラス又はガラスセラミックから成る少なくとも２つの壁部材を有していて、かつ／又は、金属材料から成る少なくとも２つの構成部分を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のオーブン加熱室。
9. 単数又は複数の前記構成部分は結合条片である、請求項８記載のオーブン加熱室。
10. 単数又は複数の前記構成部分は引出し若しくは押込みエレメントである、請求項８記載のオーブン加熱室。
11. 単数又は複数の前記構成部分は、ガラス又はガラスセラミックから成る単数又は複数の壁部材に組み付ける組み付けエレメントである、請求項１から８までのいずれか１項記載のオーブン加熱室。

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