WO2012085786A2 - Garmuffel - Google Patents

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WO2012085786A2
WO2012085786A2 PCT/IB2011/055725 IB2011055725W WO2012085786A2 WO 2012085786 A2 WO2012085786 A2 WO 2012085786A2 IB 2011055725 W IB2011055725 W IB 2011055725W WO 2012085786 A2 WO2012085786 A2 WO 2012085786A2
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WO
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protective layer
garmuffel
aluminum
base body
layer
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PCT/IB2011/055725
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English (en)
French (fr)
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WO2012085786A3 (de
Inventor
Jerónimo Del Mazo Muriedas
Juan Jose Galindo Perez
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
Publication of WO2012085786A2 publication Critical patent/WO2012085786A2/de
Publication of WO2012085786A3 publication Critical patent/WO2012085786A3/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/005—Coatings for ovens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J37/00—Baking; Roasting; Grilling; Frying
    • A47J37/01—Vessels uniquely adapted for baking

Definitions

  • the invention is based on a Garmuffel according to the preamble of claim 1.
  • the invention is based on a Garmuffel with an aluminum base body and a protective layer comprising aluminum oxide, which is arranged on the aluminum base body.
  • the protective layer has a thickness of at least 30 ⁇ m.
  • the protective layer preferably has a thickness of at least 40 ⁇ m and particularly advantageously at least 50 ⁇ m.
  • the thickness of the protective layer is greater than a thickness of a natural aluminum oxide layer, which is particularly exposed to any ambient air
  • a "cooking ring” is to be understood in particular as meaning a component of a cooking appliance which at least partially delimits a cooking space, in particular on five sides a spatial area of the cooking appliance to be understood, which is intended to receive a food to be cooked and heated to a cooking temperature.
  • "provided” is intended specially designed and / or equipped and / or programmed to be understood.
  • the Garmuffel preferably has at least one opening for an air passage, in particular a hot air inlet and / or a hot air outlet, and / or for a passage of at least one heating element and / or a temperature sensor into the cooking chamber.
  • a mounted in a mounted in a mounted in a heating element and / or a temperature sensor Preferably, in a mounted
  • a "food support” is to be understood as meaning, in particular, a slide-in unit which is intended to be inserted into the cooking space and to receive and / or carry the food To be cooked preferably comprises a cooking grid and / or a cooking tray and / or a grease collecting tray
  • An "aluminum base body” is to be understood in particular as meaning a component which comprises at least 60%, preferably at least 70% and particularly advantageously at least 80% of a total mass of the Garmuffel and which has aluminum as its main component.
  • a “main component” of a component is to be understood in particular to mean a component of the component whose mass fraction is at least 60%, preferably at least 70% and particularly advantageously at least 80%
  • “Substantially pure aluminum” should be understood in particular aluminum having a purity of at least 97%, preferably at least 98% and particularly preferably at least 99%.
  • the term "aluminum oxide” is to be understood as meaning, in particular, a chemical compound of two aluminum atoms and three oxygen atoms. The aluminum oxide is preferably in the form of largely amorphous .gamma.-aluminum oxide 60%, preferably more than 70%, and more preferably more than 80%, is present in an amorphous phase.
  • Under a "protective layer” is in particular a
  • the protective layer has a strong adhesion to the aluminum body and a greater hardness and / or a greater corrosion resistance than the aluminum body.
  • the protective layer runs.
  • the protective layer is preferably arranged on points of the aluminum base body that are visible in an assembled state and / or on locations with increased mechanical and / or chemical stress on the aluminum base body.
  • the protective layer may partially cover the aluminum base body.
  • the aluminum base body is completely covered by the protective layer.
  • a "thickness" of the protective layer should in particular be understood to mean a shortest distance between a surface of the aluminum base body and a surface of the protective layer facing away from the aluminum base body.
  • a light Garmuffel be provided with a particularly high mechanical resistance.
  • a resistance to mechanical abrasion or impact is advantageously increased.
  • a Garmuffel can be provided, which is optimally protected against corrosion.
  • Aluminum can be a beneficial reduction in energy consumption of the cooking device allows.
  • a heating time of the cooking appliance can be shortened to a temperature selected by an operator.
  • the protective layer is hard-anodized.
  • the protective layer is "hard anodized” should be understood in particular that the protective layer is made by hard anodization.
  • Hard anodization is to be understood in particular as meaning a process for electrolytic oxidation of an aluminum material to produce a protective layer on the aluminum material using a cooled, in particular acidic, electrolyte
  • sulfuric acid is used as the electrolyte, in particular 10% to
  • an electrical voltage is increased stepwise, starting from 10 V to 100 V.
  • the electrolyte is heated to a temperature of less than 5 ° C, preferably less than 3 ° C and more preferably cooled by about 0 ° C.
  • Electrolytes higher currents can be achieved during the electrolytic oxidation, whereby an advantageously thick and mechanically and chemically resistant alumina layer can be created. Furthermore, this can effectively prevent unfavorable discolouration of the Garmuffel during a pyro- lytic self-cleaning operation of the cooking appliance.
  • a food hygiene protective layer can be provided.
  • the protective layer can be compacted after hard anodization.
  • the protective layer is densified in hot, preferably demineralized water. Under "hot water” in particular water below a boiling point and with a temperature of at least
  • the protective layer has a Vickers microhardness of at least 350 mHv 0.025.
  • the microhardness according to Vickers is at least 400 mHV 0.025, preferably at least 450 mHV 0.025 and particularly advantageously at least 500 mHV 0.025.
  • a Garmuffel be provided with a particularly high mechanical resistance.
  • the protective layer at least briefly withstand a temperature of at least 1800 K.
  • the protective layer at least briefly withstands a temperature of at least 1900 K, preferably of at least 2000 K and particularly advantageously of at least 2100 K.
  • the protective layer at least briefly withstands a temperature of at least x should be understood in particular to mean that the protective layer at a sufficiently slow heating to the temperature x of the temperature x can withstand at least for a period of 5 s, preferably 15 s and particularly advantageously 30 s without damage.
  • a "sufficiently slow heating” should be understood in particular a temporal increase in temperature slow enough to avoid thermal stress. As a result, a high thermal resistance of the protective layer can be achieved.
  • the protective layer has a thermal conductivity of at most 50 W m "1 K “ 1 .
  • the protective layer has a thermal conductivity of at most 40 W m "1 K “ 1 , in particular of at most 30 W m “1 K “ 1 and particularly advantageously of at most 25 W m “1 K “ 1 .
  • an advantageous thermal shielding of the aluminum base body can be achieved, so that a thermal expansion of the aluminum base body can be reduced in relation to a design of a Garmuffel free of a protective layer.
  • the Garmuffel has an anti-adhesive layer, which is at least partially disposed over the protective layer.
  • An "anti-adhesion layer” is to be understood in particular as a layer whose wettability is less than a wettability of the protective layer and whose static coefficient of friction when contacting any desired material sample is preferably less than a static coefficient of adhesion of the protective layer upon contacting with the same material sample Static friction coefficient of the anti-adhesion layer on contact with the material sample identical to a sliding friction coefficient of the anti-adhesion layer upon sliding of the material sample over the anti-adhesion layer.
  • the anti-adhesion layer is hydrophobic.
  • parts of the anti-adhesion layer are arranged on a side of the protective layer facing away from the aluminum base body, whereby a cleaning effort can advantageously be reduced when integrally formed in a side wall of the Garmuffel Gargutieri operationsschienen an ease of use can be increased by a low friction between a food support and the Gargutieri Externalsschienen.
  • the anti-adhesive layer PTFE.
  • the anti-adhesion layer is formed entirely of PTFE.
  • PTFE is meant, in particular, an unbranched, linearly structured, partially crystalline polymer of fluorine and carbon, which can provide an anti-adhesion layer with advantageous chemical and thermal resistance, which is advantageously particularly poorly wettable.
  • the anti-adhesion layer has a thickness of 5 ⁇ m or less.
  • a "thickness of the anti-adhesion layer” is to be understood as meaning, in particular, a shortest distance between a surface of the protective layer and a surface of the anti-adhesive layer facing away from the protective layer, whereby an advantageously thin anti-adhesive layer can be provided.
  • a method is proposed with a Garmuffel with an aluminum body and a protective layer comprising alumina, which is arranged on the aluminum body, wherein the protective layer is applied with a thickness of at least 30 ⁇ .
  • the protective layer is applied by hard anodization.
  • a light Garmuffel be provided with a particularly high mechanical resistance.
  • a cooking appliance in particular an oven, proposed with a Garmuffel invention.
  • the cooking appliance comprises a pyrolysis function for a pyrolytic self-cleaning of the Garmuffel.
  • FIG. 1 shows an oven with a Garmuffel invention in a plan view
  • Sectional view along a line III-III in Fig. 2 and Fig. 4 is a diagram for the method of hard anodizing.
  • Fig. 1 shows a trained as an oven 16 cooking appliance in a plan view.
  • the oven 16 has a partially glazed cooking appliance door 17, which allows a view into a limited by a Garmuffel 18 of the oven 16 and the closed cooking appliance door 17 cooking space 19.
  • a heater 20 is disposed in the Garmuffel 18.
  • the radiator 20 is arranged in a ceiling region of the Garmuffel 18.
  • To a power supply of the radiator 20 includes the Garmuffel 18 in the ceiling area two bushings 21, 22.
  • the Garmuffel 18 in a closed cooking appliance 17 opposite rear wall 23 includes a ventilation opening 24.
  • FIG. 2 shows the Garmuffel 18 of the oven 16 in a disassembled state.
  • the Garmuffel 18 has a Aluminium groundkorper 10 and an aluminum oxide comprising hard anodized protective layer 12.
  • the protective layer 12 completely covers the aluminum base body 10 on all sides.
  • 3 shows a schematic representation, not to scale, of the guffuff 18 along a line III-III in FIG. 2.
  • the protective layer 12 has a thickness of about 50 ⁇ m and a Vickers microhardness of about 500 mHV 0.025.
  • the protective layer 12 is capable of withstanding a temperature of 2100 K for a short time.
  • the protective layer 12 has a thermal conductivity of about 20 W m "1 K " 1 . Due to the hard anodized protective layer 12, the garmuff 18 maintains its color during a pyrolytic self-cleaning operation of the oven 16. Due to the low density of the aluminum, a total mass of the Garmuffel 18 is relatively small compared to steel Garmuffeln, whereby a lower energy consumption can be achieved.
  • the Garmuffel 18 further comprises an anti-adhesion layer 14 formed of PTFE, which is arranged on a cooking chamber 19 side facing the protective layer 12.
  • the anti-adhesion layer 14 has a thickness of 3 ⁇ m. By the anti-adhesive layer 14, a small cleaning effort of the Garmuffel 18 can be achieved.
  • a temperature of at most 360 ° C must be maintained in order to avoid the formation of toxic PTFE vapors.
  • an anti-adhesion layer is dispensed with. In this case, a pyrolytic self-cleaning operation can be performed even at temperatures above 360 ° C.
  • the protective layer 12 is made by hard-anodizing the aluminum body 10.
  • Fig. 4 shows a diagram of this method.
  • the Aluminium groundkorper 10 is immersed in a 15 percent sulfuric acid 40, which is located in a container 46.
  • the sulfuric acid 40 is cooled to a temperature of 0 ° C.
  • the Aluminiumgroundkorper 10 is connected as an anode 42 to a DC voltage source 44.
  • the electrically conductive container 46 is connected as a cathode 48 to the DC voltage source 44.
  • the aluminum base 10 and the container 46 are electrically insulated Spacer 50 spaced.
  • the container 46 and the spacers 50 are each made of a material that can withstand the sulfuric acid 40.
  • the DC voltage supplied by the DC voltage source 44 is incremented between 10 V and 100 V until the desired thickness of the protective layer 12 is reached.
  • the aluminum base body 10 is heated with the protective layer 12 to 400 ° C, whereby a discoloration of the protective layer 12 occurs.
  • the protective layer 12 retains its color in all subsequent heats.
  • the anti-adhesion layer 14 is then applied by impregnation of the protective layer 12.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Garmuffel mit einem Aluminiumgrundkörper (10) und einer Aluminiumoxid umfassenden Schutzschicht (12), die auf dem Aluminiumgrundkörper (10) angeordnet ist. Um eine gattungsgemäße Garmuffel mit einer besonders hohen mechanischen Beständigkeit bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht (12) eine Dicke von zumindest 30 μm aufweist.

Description

Garmuffel
Die Erfindung geht aus von einer Garmuffel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 198 13 787 A1 ist ein Backofen mit einer Garmuffel aus Aluminium bekannt, welche eine Schutzschicht aus Aluminiumoxid aufweist. Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße
Garmuffel mit einer besonders hohen mechanischen Beständigkeit bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und des Verfahrensanspruchs 9 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung geht aus von einer Garmuffel mit einem Aluminiumgrundkörper und einer Aluminiumoxid umfassenden Schutzschicht, die auf dem Aluminiumgrundkörper angeordnet ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht eine Dicke von zumindest 30 μηη aufweist. Vorzugsweise weist die Schutzschicht eine Dicke von wenigstens 40 μηη und besonders vorteilhaft von mindestens 50 μηη auf. Insbesondere ist die Dicke der Schutzschicht größer als eine Dicke einer natürlichen Aluminiumoxid- schicht, die sich insbesondere auf jedem einer Umgebungsluft ausgesetzten
Aluminiumbauteil bildet. Unter einer„Garmuffel" soll insbesondere ein Bauteil eines Gargeräts verstanden werden, welches einen Garraum zumindest teilweise begrenzt, insbesondere auf fünf Seiten. Vorzugsweise ist eine Garraumtür des Gargeräts dazu vorgesehen, eine sechste Seite des Garraums zu begrenzen. Unter einem„Garraum" soll insbesondere ein räumlicher Bereich des Gargeräts verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, ein Gargut aufzunehmen und auf eine Gartemperatur aufgeheizt zu werden. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet und/oder programmiert verstanden werden. Vorzugsweise weist die Garmuffel zumindest eine Öffnung für einen Luft- durchlass, insbesondere einen Heißlufteinlass und/oder einen Heißluftauslass, und/oder zu einer Durchführung wenigstens eines Heizelements und/oder eines Temperatursensors in den Garraum auf. Vorzugsweise sind in einem montierten
Zustand des Gargeräts an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden der Garmuffel Gargutträgerführungen zu einer Führung und/oder Halterung eines Gargutträgers vorgesehen. Insbesondere können die Gargutträgerführungen in den Seitenwänden der Garmuffel angeformt sein. Unter einem„Gargutträger" soll insbe- sondere eine Einschubeinheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, in den Garraum eingeschoben zu werden und Gargut aufzunehmen und/oder zu tragen. Vorzugsweise umfasst der Gargutträger einen Garrost und/oder ein Garblech und/oder eine Fettfangwanne. Unter einem „Aluminiumgrundkörper" soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, welches zumindest 60%, vorzugs- weise wenigstens 70% und besonders vorteilhaft mindestens 80% einer Gesamtmasse der Garmuffel umfasst und welches als Hauptbestandteil Aluminium aufweist. Unter einem „Hauptbestandteil" eines Bauteils soll insbesondere ein Bestandteil des Bauteils verstanden werden, dessen Massenanteil zumindest 60%, vorzugsweise wenigstens 70% und besonders vorteilhaft mindestens 80% beträgt. Besonders vorteilhaft besteht der Aluminiumgrundkörper aus einer Aluminiumlegierung oder im Wesentlichen aus reinem Aluminium. Unter„im Wesentlichen reinem Aluminium" soll insbesondere Aluminium mit einem Reinheitsgrad von zumindest 97%, vorzugsweise von wenigstens 98% und besonders vorteilhaft von mindestens 99% verstanden werden. Unter„Aluminiumoxid" soll insbe- sondere eine chemische Verbindung aus zwei Aluminiumatomen und drei Sauerstoffatomen verstanden werden. Vorzugsweise liegt das Aluminiumoxid in Form von weitgehend amorphem γ-Aluminiumoxid vor. Unter„weitgehend amorph" soll insbesondere verstanden werden, dass ein Massenanteil von mehr als 60%, vorzugsweise von mehr als 70% und besonders vorteilhaft von mehr als 80% in ei- ner amorphen Phase vorliegt. Unter einer„Schutzschicht" soll insbesondere eine
Schicht auf dem Aluminiumgrundkörper verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einen Schutz des Aluminiumgrundkörpers vor mechanischer Belastung, insbesondere einem Schlag und/oder einem Abrieb, und/oder chemischer Belastung, insbesondere einer Korrosion und/oder einer Einwirkung von Lösungsund/oder Reinigungsmitteln, bereitzustellen. Insbesondere verfügt die Schutzschicht über eine starke Adhäsion zum Aluminiumgrundkörper und über eine größere Härte und/oder über eine größere Korrosionsbeständigkeit als der Aluminiumgrundkörper. Darunter, dass die Schutzschicht„auf dem Aluminiumgrundkörper angeordnet ist", soll insbesondere verstanden werden, dass ein von zumindest einem Punkt des Aluminiumgrundkörpers ausgehender Strahl zunächst im Aluminiumgrundkörper verläuft, dann eine Grenzfläche zwischen dem Alumi- niumgrundkörper und der Schutzschicht durchstößt und schließlich in der
Schutzschicht verläuft. Vorzugsweise ist die Schutzschicht auf in einem montierten Zustand sichtbaren Stellen des Aluminiumgrundkörpers und/oder auf Stellen mit erhöhter mechanischer und/oder chemischer Beanspruchung des Aluminiumgrundkörpers angeordnet. Insbesondere kann die Schutzschicht den Alumini- umgrundkörper teilweise bedecken. Vorteilhaft ist der Aluminiumgrundkörper jedoch vollständig von der Schutzschicht bedeckt. Unter einer „Dicke" der Schutzschicht soll insbesondere eine kürzeste Distanz zwischen einer Oberfläche des Aluminiumgrundkörpers und einer vom Aluminiumgrundkörper abgewandten Oberfläche der Schutzschicht verstanden werden.
Durch eine solche Ausgestaltung kann eine leichte Garmuffel mit einer besonders hohen mechanischen Beständigkeit bereitgestellt werden. So ist insbesondere eine Widerstandsfähigkeit gegenüber einem mechanischen Abrieb oder einem Schlag vorteilhaft erhöht. Des Weiteren kann eine Garmuffel bereitgestellt werden, die optimal vor Korrosion geschützt ist. Durch eine Verwendung von
Aluminium kann eine vorteilhafte Reduzierung eines Energieverbrauchs des Gargeräts ermöglicht werden. Insbesondere kann aufgrund einer geringen Masse der Garmuffel eine Aufheizzeit des Gargeräts auf eine von einem Bediener gewählte Temperatur verkürzt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht hartanodisiert ist. Darunter, dass die Schutzschicht„hartanodisiert" ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Schutzschicht durch Hartanodisieren hergestellt ist. Unter„Hartanodisie- ren" soll insbesondere ein Verfahren zu einer elektrolytischen Oxidation eines Aluminiumwerkstoffs zu einer Erzeugung einer Schutzschicht auf dem Aluminiumwerkstoff verstanden werden, bei dem ein gekühlter, insbesondere saurer Elektrolyt verwendet wird. Vorzugsweise wird als Elektrolyt Schwefelsäure verwendet, insbesondere 10-prozentige bis 15-prozentige Schwefelsäure. Vorzugsweise wird während der elektrolytischen Oxidation eine elektrische Spannung schrittweise erhöht, ausgehend von 10 V bis 100 V. Vorzugsweise wird der Elektrolyt auf eine Temperatur von kleiner als 5°C, vorzugsweise von kleiner als 3°C und besonders vorteilhaft von ungefähr 0°C gekühlt. Durch eine Kühlung des
Elektrolyten können höhere Stromstärken während der elektrolytischen Oxidation erzielt werden, wodurch eine vorteilhaft dicke und mechanisch sowie chemisch besonders beständige Aluminiumoxidschicht geschaffen werden kann. Ferner kann hierdurch eine unvorteilhafte Verfärbung der Garmuffel während eines pyro- lytischen Selbstreinigungsbetriebs des Gargeräts wirkungsvoll vermieden werden. Des Weiteren kann eine lebensmittelhygienische Schutzschicht bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Schutzschicht nach dem Hartanodisieren verdichtet werden. Vorzugsweise wird die Schutzschicht in heißem, vorzugsweise demineralisiertem Wasser verdichtet. Unter„heißem Wasser" soll insbesonde- re Wasser unterhalb eines Siedepunkts und mit einer Temperatur von zumindest
90°C, vorzugsweise von zumindest 95°C und besonders vorteilhaft von ungefähr 96°C verstanden werden. Darunter, dass die Schutzschicht„verdichtet" wird, soll insbesondere verstanden werden, dass Poren in der hartanodisierten Aluminiumoxidschicht verkleinert und vorzugsweise verschlossen werden. Hierdurch kann eine Korrosionsbeständigkeit der Garmuffel weiter erhöht werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht eine Mikrohärte nach Vickers von zumindest 350 mHV 0,025 aufweist. Insbesondere beträgt die Mikrohärte nach Vickers mindestens 400 mHV 0,025, vorzugsweise wenigstens 450 mHV 0,025 und besonders vorteilhaft zumindest 500 mHV 0,025. Hierdurch kann eine Garmuffel mit einer besonders hohen mechanischen Beständigkeit bereitgestellt werden. Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schutzschicht zumindest kurzzeitig einer Temperatur von wenigstens 1800 K widersteht. Insbesondere widersteht die Schutzschicht zumindest kurzzeitig einer Temperatur von wenigstens 1900 K, vorzugsweise von mindestens 2000 K und besonders vorteilhaft von zumindest 2100 K. Darunter, dass„die Schutzschicht zumindest kurzzeitig einer Temperatur von wenigstens x widersteht", soll insbesondere verstanden werden, dass die Schutzschicht bei einer hinreichend langsamen Erwärmung auf die Temperatur x der Temperatur x zumindest für eine Zeitspanne von 5 s, vorzugsweise von 15 s und besonders vorteilhaft von 30 s schadensfrei widerstehen kann. Unter einer „hinreichend langsamen Erwärmung" soll insbesondere eine zeitliche Temperaturzunahme verstanden werden, welche langsam genug ist, um thermische Spannungen zu vermeiden. Hierdurch kann eine hohe thermische Beständigkeit der Schutzschicht erreicht werden.
Vorteilhaft weist die Schutzschicht eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens 50 W m"1K"1 auf. Vorzugsweise weist die Schutzschicht eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens 40 W m"1K"1, insbesondere von maximal 30 W m"1 K"1 und besonders vorteilhaft von höchstens 25 W m"1K"1 auf. Hierdurch kann eine vorteilhafte thermische Abschirmung des Aluminiumgrundkörpers erzielt werden, so dass eine thermische Ausdehnung des Aluminiumgrundkörpers gegenüber einer von einer Schutzschicht freien Ausführung einer Garmuffel reduziert werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Garmuffel eine Anti-Haftschicht aufweist, die zumindest teilweise über der Schutzschicht angeordnet ist. Unter einer „Anti-Haftschicht" soll insbesondere eine Schicht verstanden werden, deren Benetzbarkeit kleiner ist als eine Benetzbarkeit der Schutzschicht und deren Haftreibungskoeffizient bei Kontaktierung mit einer beliebigen Materialprobe vorzugsweise geringer ist als ein Haftreibungskoeffizient der Schutzschicht bei Kontaktierung mit der gleichen Materialprobe. Vorzugsweise ist der Haftreibungskoeffizient der Anti-Haftschicht bei Kontaktierung mit der Materialprobe identisch mit einem Gleitreibungskoeffizienten der Anti- Haftschicht bei einem Gleiten der Materialprobe über die Anti-Haftschicht. Vor- zugsweise ist die Anti-Haftschicht hydrophob. Darunter, dass die Anti-Haftschicht „zumindest teilweise über der Schutzschicht angeordnet ist", soll insbesondere verstanden werden, dass Teile der Anti-Haftschicht auf einer dem Aluminiumgrundkörper abgewandten Seite der Schutzschicht angeordnet sind. Hierdurch kann ein Reinigungsaufwand vorteilhaft reduziert werden. Des Weiteren kann bei in einer Seitenwand der Garmuffel angeformten Gargutträgerführungsschienen ein Bedienkomfort durch eine geringe Reibung zwischen einem Gargutträger und den Gargutträgerführungsschienen gesteigert werden.
Vorteilhaft weist die Anti-Haftschicht PTFE auf. Vorzugsweise ist die Anti- Haftschicht vollständig aus PTFE gebildet. Unter„PTFE" soll insbesondere ein unverzweigtes, linear aufgebautes, teilkristallines Polymer aus Fluor und Kohlenstoff verstanden werden. Hierdurch kann eine Anti-Haftschicht mit einer vorteilhaften chemischen und thermischen Beständigkeit bereitgestellt werden, welche vorteilhaft besonders schlecht benetzbar ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Anti-Haftschicht eine Dicke von 5 μηη oder weniger aufweist. Vorzugsweise beträgt eine Dicke der Anti-Haftschicht 1 μηη bis 5 μηη, insbesondere 2 μηη bis 4 μηη und besonders vorteilhaft ungefähr 3 μηη. Unter einer„Dicke der Anti-Haftschicht" soll insbesondere eine kürzeste Distanz zwischen einer Oberfläche der Schutzschicht und einer von der Schutzschicht abgewandten Oberfläche der Anti-Haftschicht verstanden werden. Hierdurch kann eine vorteilhaft dünne Anti-Haftschicht bereitgestellt werden.
Ferner wird ein Verfahren vorgeschlagen mit einer Garmuffel mit einem Aluminiumgrundkörper und einer Aluminiumoxid umfassenden Schutzschicht, die auf dem Aluminiumgrundkörper angeordnet ist, wobei die Schutzschicht mit einer Dicke von zumindest 30 μηη aufgebracht wird. Vorzugsweise wird die Schutzschicht durch Hartanodisieren aufgebracht. Hierdurch kann eine leichte Garmuffel mit einer besonders hohen mechanischen Beständigkeit bereitgestellt werden. Ferner wird ein Gargerät, insbesondere ein Backofen, mit einer erfindungsgemäßen Garmuffel vorgeschlagen. Vorzugsweise umfasst das Gargerät eine Pyrolysefunktion zu einer pyrolytischen Selbstreinigung der Garmuffel.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Backofen mit einer erfindungsgemäßen Garmuffel in einer Draufsicht,
Fig. 2 die Garmuffel in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 3 die Garmuffel in einer nicht maßstabsgetreuen schematischen
Schnittdarstellung entlang einer Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 4 ein Schaubild zum Verfahren des Hartanodisierens.
Fig. 1 zeigt ein als Backofen 16 ausgebildetes Gargerät in einer Draufsicht. Der Backofen 16 weist eine teilverglaste Gargerätetür 17 auf, die einen Blick in einen durch eine Garmuffel 18 des Backofens 16 und die geschlossene Gargerätetür 17 begrenzten Garraum 19 gestattet. In einem montierten Zustand des Backofens 16 ist in der Garmuffel 18 ein Heizkörper 20 angeordnet. Der Heizkörper 20 ist in einem Deckenbereich der Garmuffel 18 angeordnet. Zu einer Stromversorgung des Heizkörpers 20 umfasst die Garmuffel 18 im Deckenbereich zwei Durchführungen 21 , 22. Des Weiteren umfasst die Garmuffel 18 in einer der geschlossenen Gargerätetür 17 gegenüberliegenden Rückwand 23 eine Lüftungsöffnung 24. Während eines Heißluftbetriebs des Backofens 16 führt ein, von der Gargerätetür 17 aus gesehen, hinter der Lüftungsöffnung 24 angeordnetes Lüfterrad 26 dem Garraum 19 Heißluft zu. Fig. 2 zeigt die Garmuffel 18 des Backofens 16 in einem demontierten Zustand. Die Garmuffel 18 weist einen Aluminiumgrundkorper 10 und eine Aluminiumoxid umfassende hartanodisierte Schutzschicht 12 auf. Die Schutzschicht 12 überzieht den Aluminiumgrundkorper 10 allseitig vollständig. Fig. 3 zeigt eine nicht maßstabsgetreue schematische Schnittdarstellung durch die Garmuffel 18 entlang einer Linie III-III in Fig. 2. Die Schutzschicht 12 weist eine Dicke von etwa 50 μηη und eine Mikrohärte nach Vickers von ungefähr 500 mHV 0,025 auf. Die Schutzschicht 12 ist imstande, kurzzeitig einer Temperatur von 2100 K zu widerstehen. Die Schutzschicht 12 weist eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr 20 W m"1K"1 auf. Durch die hartanodisierte Schutzschicht 12 behält die Garmuffel 18 während eines pyrolytischen Selbstreinigungsbetriebs des Backofens 16 ihre Farbgebung bei. Durch die geringe Dichte des Aluminiums ist eine Gesamtmasse der Garmuffel 18 relativ klein, verglichen mit Garmuffeln aus Stahl, wodurch ein geringerer Energieverbrauch erreicht werden kann. Die Garmuffel 18 umfasst ferner eine aus PTFE gebildete Anti-Haftschicht 14, welche auf einer dem Garraum 19 zugewandten Seite über der Schutzschicht 12 angeordnet ist. Die Anti- Haftschicht 14 weist eine Dicke von 3 μηη auf. Durch die Anti-Haftschicht 14 kann ein geringer Reinigungsaufwand der Garmuffel 18 erzielt werden. Während des pyrolytischen Selbstreinigungsbetriebs des Backofens 16 muss eine Temperatur von höchstens 360°C eingehalten werden, um eine Bildung von giftigen PTFE- Dämpfen zu vermeiden. In einer alternativen Ausführung ist denkbar, dass auf eine Anti-Haftschicht verzichtet wird. In diesem Fall kann ein pyrolytischer Selbstreinigungsbetrieb auch bei Temperaturen oberhalb von 360°C durch geführt werden.
Die Schutzschicht 12 wird durch ein Hartanodisieren des Aluminiumgrundkörpers 10 hergestellt. Fig. 4 zeigt ein Schaubild dieses Verfahrens. Hierbei wird der Aluminiumgrundkorper 10 in eine 15-prozentige Schwefelsäure 40 eingetaucht, welche sich in einem Behälter 46 befindet. Die Schwefelsäure 40 ist auf eine Temperatur von 0°C gekühlt. Der Aluminiumgrundkorper 10 wird als Anode 42 an eine Gleichspannungsquelle 44 angeschlossen. Der elektrisch leitfähige Behälter 46 wird als Kathode 48 an die Gleichspannungsquelle 44 angeschlossen. Der Aluminiumgrundkorper 10 und der Behälter 46 sind durch elektrisch isolierende Abstandshalter 50 beabstandet. Der Behälter 46 und die Abstandshalter 50 sind jeweils aus einem Material gefertigt, welches der Schwefelsäure 40 widerstehen kann. Die von der Gleichspannungsquelle 44 gelieferte Gleichspannung wird zwischen 10 V und 100 V schrittweise erhöht, bis die gewünschte Dicke der Schutzschicht 12 erreicht ist. Nach Abschluss des Hartanodisierens wird der Aluminiumgrundkörper 10 mit der Schutzschicht 12 auf 400°C erhitzt, wodurch eine Verfärbung der Schutzschicht 12 auftritt. Nach einem Abkühlen behält die Schutzschicht 12 ihre Farbgebung bei allen folgenden Erhitzungen bei. Die Anti- Haftschicht 14 wird anschließend durch Imprägnierung der Schutzschicht 12 aufgebracht.
Bezugszeichen
10 Aluminiumgrundkörper
12 Schutzschicht
14 Anti-Haftschicht
16 Backofen
17 Gargerätetür
18 Garmuffel
19 Garraum
20 Heizkörper
21 Durchführung
22 Durchführung
23 Rückwand
24 Lüftungsöffnung
26 Lüfterrad
40 Schwefelsäure
42 Anode
44 Gleichspannungsquelle
46 Behälter
48 Kathode
50 Abstandshalter

Claims

Patentansprüche
Garmuffel mit einem Aluminiumgrundkörper (10) und einer Aluminiumoxid umfassenden Schutzschicht (12), die auf dem Aluminiumgrundkörper (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (12) eine Dicke von zumindest 30 μηη aufweist.
Garmuffel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Schutzschicht (12) hartanodisiert ist.
Garmuffel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schutzschicht (12) eine Mikrohärte nach Vickers von zumindest 350 mHV 0,025 aufweist.
Garmuffel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (12) zumindest kurzzeitig einer Temperatur von wenigstens 1800 K widersteht.
Garmuffel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (12) eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens 50 W m"1K"1 aufweist.
Garmuffel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anti-Haftschicht (14), die zumindest teilweise über der Schutzschicht (12) angeordnet ist.
Garmuffel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anti- Haftschicht (14) PTFE aufweist.
Garmuffel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anti-Haftschicht (14) eine Dicke von 5 μηη oder weniger aufweist. Verfahren mit einer Garmuffel mit einem Aluminiumgrundkörper (10) und einer Aluminiumoxid umfassenden Schutzschicht (12), die auf dem Aluminiumgrundkörper (10) angeordnet ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (12) mit einer Dicke von zumindest 30 μηη aufgebracht wird.
Gargerät, insbesondere Backofen, mit einer Garmuffel nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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