EP0945682A1 - Backofen mit einteiliger Backofenmuffel - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24C15/005—Coatings for ovens
Definitions
- the present invention relates to an oven with a lockable on the front by a door Oven muffle, the muffle walls of heating elements for heating the cooking space or the food arranged therein are assigned.
- the object of the present invention is to provide an oven according to the preamble of Provide claim 1, the oven muffle simplified manufacturing technology is.
- the oven muffle is formed in one piece. This can the previously required complex joining and connection technology is no longer required.
- the production can be done in particular with a suitable deep-drawing technique. If necessary the radii in the edges and corner areas of the oven muffle can be somewhat larger than known in the art.
- a muffle flange is made in one piece with the Oven muffle is formed.
- the flange can be used to hold the Drawn oven muffle can be used by the hold-down of a drawing arrangement.
- the oven muffle is advantageously made of aluminum material.
- aluminum is well suited for deep drawing and also has excellent thermal properties as muffle material.
- stainless steel can also be used or the less expensive normal steel can be used as muffle material.
- aluminum as a muffle material can at least protect them Inside of the muffle wall with an anodized, especially hard anodized aluminum oxide layer be covered.
- the muffle wall is at least partially covered provided an insulation layer on which the heating element is applied using thick-film technology is.
- an insulation layer on which the heating element is applied using thick-film technology is.
- the heating element also for example in a thin-film technique or other known coating techniques be realized.
- At least the inside of the muffle wall with a sol-gel hard layer is advantageous provided as a protective layer.
- a functional layer can be applied which, for example, special optics, cleaning, Has surface hardness or sliding properties.
- the oven muffle is provided with a stabilizing frame supported from the outside. This is especially important if the thickness the muffle wall is only about 0.3 to 0.5 mm. By this almost halving the Wall thickness of the oven muffle compared to the previously known prior art the heating-up times and heat distribution will be significantly improved. In addition can be saved due to the low material thickness. Besides, that will Weight of the oven muffle significantly reduced.
- the stabilizing frame is essentially formed by oven insulation. On the one hand, this must be sufficiently compliant be involved in the spatial enlargement of the oven muffle when heating up to be able to, and on the other hand be stiff enough to accommodate the thin-walled oven muffle to be able to stabilize.
- Fig. 1 shows a rectangular oven muffle 1 made of stainless steel with five muffle walls 3. These are the two side walls, a bottom and a top wall and one Back wall.
- the loading opening of the oven muffle 1 moves a muffle flange 5.
- the oven muffle 1 is made in one piece in a hydroforming process.
- This deep-drawing process shows the oven muffle in contrast to conventional ones mechanical deep-drawn parts defects, such as uneven and large changes in wall thickness, visible traces of drawing and a bead, as well as reduced Surface quality and reduced shape accuracy do not show up.
- sol-gel technology are a muffle inside 7 and a muffle outside 9 coated with a sol-gel layer 11 (Fig. 2).
- sol-gel a colloid from a solution (sol) by controlled condensation methods System created on the micrometer scale (gel).
- This gel is made by drying Solvent removal compressed and then cured in a suitable manner or baked at a temperature of around 450 to 500 ° C.
- the sol-gel layer is connected to the substrate via chemical compounds particularly firmly connected.
- the resulting sol-gel layer is about 10 ⁇ m thick and forms a hard surface on both sides of the stainless steel muffle wall 3 electrical insulation properties. Furthermore, it forms a tarnish and oxidation protection for the stainless steel.
- the sol-gel hard layer is in at least one further process step in sol-gel technology functional layers on different Areas of the inside of the muffle 7 applied.
- the sol-gel functional layers are included a thickness of about 3 ⁇ m.
- the one formed from the two sol-gel layers 11 Protective layer is so transparent that the relevant for the preparation of dishes Heat radiation in the infrared or visible light area the protective layer can penetrate and is optimally reflected from the stainless steel surface into the interior of the muffle can be (Fig. 2). If necessary, there is also a transparent or opaque coloring of layers possible.
- the sol-gel hard layer is in a subsequent process step Muffle outside 9 meandering heating conductor 13 applied in thick-film technology (Fig. 3). Due to the particularly thin insulation layer between the heating conductor 13 and the muffle wall 3 is a particularly cheap and uniform heat transfer possible.
- the heating conductors 13 can be connected to electrical connections via conductor connections 15 be supplied.
- the oven muffle 1 is finally in a muffle insulation 17 made of fiber-free Insulation material, e.g. Perlite, embedded. Because of the insulation jacket Oven muffle 1, the wall thickness of which is only 0.4 mm, stabilized. Farther the insulation shell 17 is designed to be sufficiently resilient to the thermal Do not expand the oven muffle 1 when heating up during a baking process to tear.
- a muffle insulation 17 made of fiber-free Insulation material, e.g. Perlite, embedded.
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Abstract
Bekannt ist ein Backofen mit einer frontseitig durch eine Tür verschließbaren im wesentlichen quaderförmigen Backofenmuffel aus Metall, deren Muffelwände Heizelemente zum Beheizen des Garraumes bzw. des darin angeordneten Gargutes zugeordnet sind Zur fertigungstechnischen Vereinfachung ist vorgesehen, daß die Backofenmuffel einteilig ausgebildet ist. <IMAGE>
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Backofen mit einer frontseitig durch eine Tür verschließbaren
Backofenmuffel, deren Muffelwände Heizelemente zum Beheizen des Garraumes
bzw. des darin angeordneten Gargutes zugeordnet sind.
Ein derartiger Backofen ist bekannt aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 44 336,
wobei die Backofenmuffel aus einzelnen Wandungsteilen besteht, die überlappend miteinander
durch Schweißen verbunden sind. Nachteilig bei der Herstellung einer derartigen
Backofenmuffel ist insbesondere die aufwendige Füge- und Verbindungstechnik sowie
die Tatsache, daß die die Wandungsteile verbindenden Schweißnähte Ansatzstellen
für Korrosion darstellen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Backofen nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1 bereitzustellen, dessen Backofenmuffel fertigungstechnisch vereinfacht
ist.
Erfindungsgemäß ist dies dadurch erreicht, daß bei einem Backofen nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 die Backofenmuffel einteilig ausgebildet ist. Dadurch kann
die bisher erforderliche aufwendige Füge- und Verbindungstechnik entfallen. Die Herstellung
kann insbesondere mit einer geeigneten Tiefziehtechnik erfolgen. Falls es erforderlich
ist, können die Radien in den Kanten und Eckbereichen der Backofenmuffel etwas
größer als nach dem Stand der Technik bekannt gestaltet werden.
Fertigungstechnisch besonders günstig ist es, wenn ein Muffelflansch einteilig mit der
Backofenmuffel ausgebildet ist. Der Flansch kann beim Ziehvorgang zum Festhalten des
Ziehteils Backofenmuffel durch den Niederhalter einer Ziehanordnung verwendet werden.
Besonders günstige Grenzziehverhältnisse, vernachlässigbare Wanddickenveränderungen
und hohe Maß-, Form- und Oberflächenqualität sind erreichbar, wenn die Backofenmuffel
als Hydroumformteil hergestellt ist.
Vorteilhafterweise ist die Backofenmuffel aus Aluminiummaterial. Aluminium ist zum einen
zum Tiefziehen gut geeignet und weist zum anderen hervorragende thermische Eigenschaften
als Muffelmaterial auf. Weiterhin ist durch die Verwendung von Aluminium das
Gewicht der Backofenmuffel deutlich reduzierbar. Alternativ können jedoch auch Edelstahl
oder der kostengünstigere Normalstahl als Muffelmaterial zum Einsatz kommen. Bei
der Verwendung von Aluminium als Muffelmaterial kann zu deren Schutz zumindest die
Innenseite der Muffelwand mit einer anodisierten, insbesondere hartanodisierten Aluminiumoxidschicht
bedeckt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Muffelwand zumindest zum Teil mit
einer Isolationsschicht versehen, auf der das Heizelement mittels Dickschichttechnik aufgebracht
ist. Insbesondere in Verbindung mit einer Backofenmuffel aus Aluminium sind
damit bisher nicht realisierbare Anheizzeiten und Wärmeverteilungen in Backofenmuffeln
realisierbar. Alternativ, jedoch fertigungstechnisch aufwendiger, kann das Heizelement
auch beispielsweise in einer Dünnschichttechnik oder anderen bekannten Beschichtungstechniken
realisiert sein.
Vorteilhafterweise ist zumindest die Innenseite der Muffelwand mit einer Sol-Gel-Hartschicht
als Schutzschicht versehen. Diese kann im Unterschied zur Aluminiumoxidschicht
auf alle Metalle aufgebracht werden. Im Unterschied zu Emailschichten auf Muffelwänden
können insbesondere wesentlich dünnere Schichtstärken mit allen damit verbundenen
Vorteilen realisiert werden. Mit Hilfe der Sol-Gel-Technik kann auf die Hartschicht zusätzlich
eine Funktionalschicht aufgebracht werden, die beispielsweise spezielle Optik-, Reinigungs-,
Oberflächenhärte- oder Gleiteigenschaften besitzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Backofenmuffel durch einen Stabilisierungsrahmen
von außen abgestützt. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Dicke
der Muffelwand nur etwa 0,3 bis 0,5 mm beträgt. Durch diese nahezu Halbierung der
Wandstärke der Backofenmuffel im Vergleich zum bisher bekannten Stand der Technik
werden die Aufheizzeiten und die Wärmeverteilung weiterhin deutlich verbessert. Zudem
kann durch die geringe Materialstärke Material eingespart werden. Außerdem wird das
Gewicht der Backofenmuffel deutlich reduziert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stabilisierungsrahmen im wesentlichen
durch eine Backofenisolation gebildet. Diese muß zum einen ausreichend nachgiebig
sein, um die räumliche Vergrößerung der Backofenmuffel beim Aufheizen mitmachen
zu können, und zum anderen steif genug sein, um die dünnwandige Backofenmuffel ausreichend
stabilisieren zu können.
Nachfolgend ist anhand schematischer Darstellungen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Backofens bzw. der erfindungsgemäßen Backofenmuffel beschrieben.
Es zeigen:
- Fig. 1
- bis
- Fig. 4
- in perspektivischen Ansichten von vorne die Backofenmuffel nach verschiedenen Verfahrensschritten zu deren Herstellung.
Fig. 1 zeigt eine quaderförmige Backofenmuffel 1 aus Edelstahl mit fünf Muffelwänden
3. Dies sind die beiden Seitenwände, eine Boden- und eine Deckwand sowie eine
Rückwand. Die Beschickungsöffnung der Backofenmuffel 1 umzieht ein Muffelflansch
5. Die Backofenmuffel 1 ist einteilig in einem Hydroumformverfahren hergestellt. Bei
diesem Tiefziehverfahren weist die Backofenmuffel im Unterschied zu herkömmlichen
mechanisch tiefgezogenen Teilen Mängel, wie ungleichmäßige und große Wanddickenveränderungen,
sichtbare Ziehspuren und einen Ziehwulst, sowie verminderte
Oberflächenqualität und verminderte Formgenauigkeit nicht auf. Mit Hilfe der Sol-Gel-Technologie
werden in einem Tauch- oder Spritzverfahren eine Muffelinnenseite 7 und
eine Muffelaußenseite 9 mit einer Sol-Gel-Schicht 11 beschichtet (Fig. 2). Dabei wird
aus einer Lösung (Sol) durch kontrollierte Kondensationsmethoden ein kolloides
System im Mikrometer-Maßstab (Gel) erzeugt. Dieses Gel wird durch Trocknen infolge
Lösungsmittelentzug verdichtet und anschließend in geeigneter Weise ausgehärtet
bzw. bei einer Temperatur von etwa 450 bis 500°C eingebrannt. Während dieses Prozesses
wird die Sol-Gel-Schicht über chemische Verbindungen mit dem Untergrund
besonders fest verbunden. Die dabei entstehende Sol-Gel-Schicht ist etwa 10 µm dick
und bildet auf der Muffelwand 3 aus Edelstahl beidseitig eine harte Oberfläche mit
elektrischen Isolationseigenschaften. Weiterhin bildet sie einen Anlauf- und Oxidationsschutz
für das Edelstahl. Auf die Sol-Gel-Hartschicht sind in zumindest einem
weiteren Prozeßschritt in Sol-Gel-Technik Funktionalschichten auf verschiedene
Bereiche der Muffelinnenseite 7 aufgebracht. Abhängig vom Ort in der Backofenmuffel
1 sind durch die Sol-Gel-Funktionalschichten insbesondere Antihaft-, Gleit- und
Katalyseeigenschaften bereitgestellt. Die Sol-Gel-Funktionalschichten haben dabei
eine Dicke von etwa 3 µm. Die aus den beiden Sol-Gel-Schichten 11 gebildete
Schutzschicht ist derart transparent, daß die zur Zubereitung von Speisen relevante
Wärmestrahlung im Infrarot- bzw. im sichtbaren Licht-Bereich die Schutzschicht
durchdringen kann und von der Edelstahloberfläche ins Muffelinnere optimal reflektiert
werden kann (Fig. 2). Bei Bedarf ist auch eine transparente oder deckende Einfärbung
der Schichten möglich.
Auf die Sol-Gel-Hartschicht sind in einem nachfolgenden Verfahrensschritt auf der
Muffelaußenseite 9 mäanderförmige Heizleiter 13 in Dickschichttechnik aufgetragen
(Fig. 3). Aufgrund der besonders dünnen Isolationsschicht zwischen dem Heizleiter 13
und der Muffelwand 3 ist ein besonders günstiger und gleichmäßiger Wärmeübergang
möglich. Die Heizleiter 13 können über Leiteranschlüsse 15 mit elektrischer Spannung
versorgt werden.
Gemäß Fig. 4 ist die Backofenmuffel 1 schließlich in eine Muffelisolation 17 aus faserfreiem
Isolationsmaterial, z.B. Perlite, eingebettet. Durch den Isolationsmantel ist die
Backofenmuffel 1, deren Wandstärke lediglich 0,4 mm beträgt, stabilisiert. Weiterhin
ist die Isolationsschale 17 ausreichend nachgiebig gestaltet, um bei der thermischen
Ausdehnung der Backofenmuffel 1 beim Aufheizen während eines Backvorgangs nicht
zu reißen.
Claims (12)
- Backofen mit einer frontseitig durch eine Tür verschließbaren im wesentlichen quaderförmigen Backofenmuffel aus Metall, deren Muffelwände Heizelemente zum Beheizen des Garraumes bzw. des darin angeordneten Gargutes zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Backofenmuffel (1) einteilig ausgebildet ist.
- Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Muffelflansch (5) einteilig mit der Backofenmuffel (1) ausgebildet ist.
- Backofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Backofenmuffel (1) als Hydroumformteil hergestellt ist.
- Backofen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Backofenmuffel (1) aus Aluminium ist.
- Backofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Innenseite (7) der Muffelwand mit einer anodisierten Aluminiumoxidschicht versehen ist.
- Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffelwand (3) zumindest zum Teil eine Isolationsschicht (11) aufweist, auf der das Heizelement (13) mittels Dickschichttechnik aufgebracht ist.
- Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Innenseite (7) der Muffelwand mit einer Sol-Gel-Hartschicht (11) versehen ist.
- Backofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sol-Gel-Hartschicht eine Sol-Gel-Funktionalschicht vorgesehen ist.
- Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Backofenmuffel (1) durch einen Stabilisierungsrahmen (17) von außen abgestützt ist.
- Backofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisierungsrahmen im wesentlichen durch eine Backofenmuffelisolation (17) gebildet ist.
- Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Muffelwand (3) etwa 0,3 bis 0,5 mm beträgt.
- Backofenmuffel nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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