[0001] Die Erfindung betrifft ein Blechteil insbesondere einer Gargerätemuffel, mit zumindest
einer Teilfläche, die in einer vorgegebenen Richtung bombiert ist.
[0002] Aus DE 32 31 462 C1 ist ein gattungsgemäßes thermisch belastetes Blechteil, insbesondere
eine Ofenmuffel bekannt, deren Muffelwände nach außen gewölbt sind, d.h. in deren
Muffelwände Bombierungen eingeprägt sind. Durch die Bombierungen ist eine Auswölbungsrichtung
vorbestimmt. Die Bombierungen sind durch ein Überdehnen der Blechflächen in der Blechflächen-Ebene
in den Muffelwänden ausgebildet. Dadurch ist verhindert, dass bei einer starken Erhitzung
der Ofenmuffel infolge der dabei auftretenden Spannungen sich die großflächigen Muffelwände
nach innen auswölben. Dies würde zu einem Reißen oder Abplatzen der auf den Muffelwänden
ausgebildeten Emailschicht führen.. Demgegenüber ist eine thermisch bedingte Auswölbung
der Muffelwände nach außen für die innenseitige Emailschicht unschädlich, da diese
schadlos auf Druck, nicht dagegen auf Zug beanspruchbar ist.
[0003] Aus DE 21 09 773 A ist eine Gargerätemuffel bekannt, deren Wandungsteile eine Bombierung
aufweisen, die bezogen auf den Innenraum der Muffel nach außen gerichtet ist und sich
jeweils über die gesamte Fläche jedes Wandungsteiles erstreckt. Dadurch werden Risse
in der Emailschicht verhindert, insbesondere bei Muffeln, die mit hohen Temperaturen
um etwa 500°C pyrolytisch gereinigt werden. Auch dieser Erfindung liegt die Erkenntnis
zugrunde, dass die Haftfähigkeit der Emailschicht bei Druckbeanspruchung besser ist
als bei Zugbeanspruchung, und dass bei einer vorgegebenen Bombierung der Wandungsteile
nach außen auch bei einer thermisch bedingten Ausdehnung der Wandungsteile nur eine
Druckbeanspruchung der Emailschicht auftritt.
[0004] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Blechteil, insbesondere eine Gargerätemuffel
bereitzustellen, bei der ein thermisch bedingtes Auswölben entgegen einer vorgegebenen
Bombierungsrichtung verhindert ist.
[0005] Die Aufgabe der Erfindung ist durch ein Blechteil mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 gelöst. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist ein umfangsseitig
verlaufender Rand der bombierten Teilfläche in eine Richtung gekrümmt, die mit der
Bombierungsrichtung der bombierten Teilfläche des Blechteils übereinstimmt. Dadurch
ist gewährleistet, dass bei thermischer Beanspruchung des Blechteiles sich auch der
Randbereich der bombierten Teilfläche zuverlässig in der vorgegebene Bombierungsrichtung
auswölben kann. Die bombierte Teilfläche bleibt daher auch bei thermischer Belastung
stets nach außen gewölbt.
[0006] Vorteilhaft ist es, wenn der umfangsseitig verlaufende Rand der bombierten Teilfläche
kreisbogenförmig mit einem vorgegebenen Krümmungsradius gekrümmt ausgebildet ist.
Dadurch ist die Formgebung im Randbereich auch bei thermischer Belastung noch weiter
stabilisiert.
[0007] lm Sinne einer stabilen Formgebung des Blechteils ist insbesondere ein Übergangsbereich
zwischen der bombierten Teilfläche und einer Abbiegezone kritisch. Hier kann es von
Vorteil sein, wenn der umfangseitig verlaufende Rand in einem mittleren Bereich mit
einem großen Krümmungsradius gekrümmt ist und sich zu der Abbiegezone mit einem kleineren
Krümmungsradius erstreckt.
[0008] Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Teilfläche des Blechteiles
kalottenförmig, insbesondere kugelförmig bombiert. Dadurch ist eine besonders gleichmäßige
thermisch bedingte Auswölbung der bombierten Teilfläche erreicht, wodurch auch eine
gleichmäßige Auswölbung der Teilfläche an ihrem Rand unterstützt ist.
[0009] Aufgrund der zuverlässigen thermisch bedingten Auswölbung im umfangsseitig verlaufenden
Rand der bombierten Teilfläche, werden thermische Spannungen nur geringfügig in eine
Abbiegezone übertragen, in die die bombierte Teilfläche übergeht. Die bombierte Teilfläche
kann daher in eine plane Teilfläche oder in eine Abbiegezone übergehen, ohne dass
eine thermisch bedingte Auswölbung entgegen der vorgegebenen Bombierungsrichtung erfolgt.
[0010] Bevorzugt ist es auch, wenn ein Übergangsbereich zwischen der bombierten Teilfläche
und der Abbiege- oder Kantenzone nach außen gewölbt ist. Der gewölbte Übergangsbereich
kann sich bei einer Wärmebelastung in einfacher Weise nach außen verformen. Eine Übertragung
von thermisch bedingten Spannungen zwischen der bombierten Teilfläche und benachbarten
Abbiegezonen oder planen Teilflächen ist daher verhindert. Solche plane Teilflächen
sind für eine Montage von Zusatzelementen an dem Blechteil vorteilhaft. Aus optischen
Gründen ist es bevorzugt, wenn ein Übergangsradius im Übergangsbereich umfangsseitig
konstant bleiben und/oder wenn der Übergangsbereich in die vorgegebene Bombierungsrichtung
der bombierten Teilfläche gewölbt ist.
[0011] Fertigungstechnisch vorteilhaft ist es, wenn die Bombierung in der Wandfläche über
ein Tiefziehverfahren in dem Blechteil ausgebildet wird. Dadurch wird eine besonders
gleichmäßige Blechdicke erreicht, wodurch Abkühl- und Aufheizgeschwindigkeiten in
allen Blechabschnitten vergleichmäßigt werden. Im Gegensatz zu einem aus dem Stand
der Technik bekannten Reckverfahren, dass zu einem Überdehnen des Blechteiles führt,
ergeben sich im Tiefziehverfahren nur geringfügig Spannungen im Blechteil.
[0012] In Kombination mit dieser Planenmontagefläche ist erfindungsgemäß die bombierte Teilfläche
in der Wandfläche ausgebildet. Selbst wenn daher Planemontageteilflächen in der Wandfläche
notwendig sind, können thermische Spannungen in der Wandfläche durch die verbleibenden
bombierten Teilflächen abgebaut werden.
[0013] Nachfolgend sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren
beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1
- in einer perspektivischen Ansicht ein Blechteil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
- Figur 2
- in einer perspektivischen Ansicht ein Bodenblechteil einer Gargerätemuffel gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel;
- Figur 3
- in einer perspektivischen Darstellung eine stark schematisiert gezeigte Gargerätemuffel
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel; und
- Figur 4
- in einer perspektivischen Darstellung abschnittsweise eine weitere Gargerätemuffel
gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
[0014] In der Figur 1 ist ein rechteckiges Dünnblechteil mit einer Blechdicke d von ca.
0,3 bis 0,5 mm dargestellt. Die gesamte Seitenfläche 1 des Dünnblechteiles ist in
einer vorgegebenen Bombierungsrichtung x kalottenförmig bombiert ausgebildet. Der
Deutlichkeit halber sind in den Figuren die Bombierradien übertrieben dargestellt.
Das Dünnblechteil ist in einem Tiefziehverfahren gefertigt. Gemäß der Figur 1 ist
das Blechteil aus einer strichpunktiert angedeuteten Ebene 2 gewölbt. Ein umfangsseitig
verlaufender Rand 3 des Blechteiles ist dabei ebenfalls in der vorgegebenen Bombierungsrichtung
x gekrümmt. Der Rand 3 ist an den vier Umfangsseiten des Blechteils derart gekrümmt,
dass Eckbereiche 5 des Blechteiles in der Ebene 2 liegen. Bei einer Erhitzung des
Blechteiles wölbt sich die bombierte Seitenfläche 1 des Blechteiles in der vorgegebenen
Bombierungsrichtung x. Zugleich ist eine Auswölbung des umfangsseitig verlaufenden
Randes 3 durch seine Krümmung in der Bombierungsrichtung x vorgegeben. Dadurch kann
sich bei der Erhitzung ein Randbereich des Blechteiles nicht undefiniert verziehen
oder sich abschnittsweise sogar entgegen der vorgegebenen Bombierungsrichtung x verformen.
Für eine stabile Formgebung des Blechteiles ist der umfangsseitig verlaufende Rand
3 an jeder Blechteilseite kreisbogenförmig mit einem Krümmungsradius r
k1 gekrümmt ist. Beispielhaft kann ein Krümmungsradius r
k1 bei einer Seitenlänge von ca. 0,5 m des Blechteils bei etwa 12 m liegen. Ein Bombierungsradius
r
B kann bei etwa 7 m liegen.
[0015] In der Figur 2 ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel stark schematisiert eine
Gargerätemuffel 8 dargestellt, die unter anderem mit einem tiefgezogenen Bodenteil
9 ausgebildet ist. Die Gargerätemuffel 8 grenzt einen Garraum 11 ein und ist mit einer
frontseitigen Muffelöffnung 13 vorgesehen. Nicht dargestellt sind dem Bodenteil 9
sowie einer im Abstand gegenüberliegenden Deckwand 15 zugeordnete Oberhitze- und Unterhitzeheizkörper.
Die Muffel 8 ist innenseitig mit einer nicht gezeigten Emailschicht überzogen. Gemäß
der Figur 2 ist das Bodenteil 9 wannenartig tiefgezogen. Das Bodenteil 9 weist eine
rechteckige Bodenwand 17 sowie daran hochgezogene Seitenabschnitte 19 auf. Frontseitig
ist das Bodenteil 9 offen ausgebildet. Die frontseitige Muffelöffnung 13 ist daher
bodenseitig durch einen frontseitig verlaufenden Rand 3 der Bodenwand 17 des Bodenteils
9 begrenzt.
[0016] Entsprechend der Seitenfläche 1 des Blechteils aus der Figur 1 ist die Bodenwand
17 mit Bezug auf den Garraum 11 kalottenförmig nach außen bombiert. Der frontseitig
verlaufende Rand 3 der Bodenwand 17 ist in die vorgegebene Auswölbungsrichtung x gekrümmt.
In einem Pyrolysebetrieb des Gargerätes ist insbesondere die Bodenwand 17 der Muffel
durch den Unterhitzeheizkörper sehr stark erhitzt. Um die Formgebung im Bereich des
frontseitigen Randes 3 auch bei thermischer Beanspruchung aufrecht zu erhalten, ist
der frontseitige Rand 3 der Bodenwand 17 in mehreren Krümmungsradien abschnittsweise
kreisbogenförmig gekrümmt. Dabei ist er in einem mittleren Randabschnitt mit einem
großen Krümmungsradius r
k1 gekrümmt. In den beiden äußeren Randabschnitten ist der frontseitige Rand 3 mit einem
kleineren Krümmungsradius r
k2 von etwa 6 m gekrümmt.
[0017] Ein Übergangsradius r
ü zwischen der bombierten Bodenwand 17 und den hochgezogenen Seitenabschnitten 19 ist
in der Figur 2 umfangsseitig konstant und kann vorliegend bei ca. 20 mm liegen. Die
bombierte Bodenwand 17 geht im Bereich der Muffelseitenwände sowie einer Muffelrückwand
in die hochgezogenen Seitenabschnitte 19 über. Zwischen den Übergangsbereich 21 ausgebildet,.
Dieser ist in Richtung der vorgegebenen Auswölbungsrichtung x gewölbt. Ein zwischen
der Bodenwand 17 und dem hochgezogenen Seitenabschnitten 19 verlaufender Übergangsradius
r
ü ist dabei umfangseitig entlang der Seitenwände und der Rückwand konstant gehalten.
[0018] In der Figur 3 ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eine weitere Muffel 8 dargestellt,
bei der nicht nur die Bodenwand 17, sondern auch Seitenwände 23 sowie die Deckwand
15 entsprechend der in der Figur 2 dargestellten Bodenwand 17 ausgebildet sind. Demzufolge
weist die Muffel 8 aus der Figur 3 in jeder Kantenzone einen Übergangsbereich 21 auf,
der mit Bezug auf den Garraum 11 nach außen gewölbt ist. Der Übergangsbereich 21 erstreckt
sich umfangsseitig entlang der Kantenzonen in der Muffel 8 In der Figur 3 ist einer
der Übergangsbereiche 21 zwischen der Bodenwand 17 und einer der Seitenwände 23 mit
gestrichelter Linie dargestellt.
[0019] In der Figur 4 ist gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel abschnittsweise eine weitere
Muffel 8 strichpunktiert dargestellt. Eine Rückwand der Muffel 8 ist unterteilt in
eine plane Montagefläche 25 sowie in bombierte Teilflächen 27. Die plane Montagefläche
25 erstreckt sich mittig zwischen den beiden bombierten Teilflächen 27 zwischen einer
Muffelbodenwand und einer Muffeldeckwand 15. An die plane Montagefläche 25 der Rückwand
kann ein Umluftgebläse montiert werden. Durch die beiden bombierten Teilflächen 27
ist - trotz der planen Montagefläche 25 in der Rückwand - eine Wärmedehnung der Rückwand
in die vorgegebene Bombierungsrichtung x der beiden bombierten Teilflächen 27 ermöglicht.
Ein Abbau von thermisch bedingten Spannungen in der Rückwand ist somit gewährleistet.
1. Blechteil insbesondere einer Gargerätemuffel (8), mit zumindest einer Teilfläche (1),
die in einer vorgegebenen Richtung (x) bombiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein umfangsseitig verlaufender Rand (3) der bombierten Teilfläche (1) zumindest jeweils
längsseitig in der vorgegebenen Richtung (x) gekrümmt ausgebildet ist.
2. Blechteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der umfangsseitig verlaufende Rand (3) der bombierten Teilfläche (1) kreisbogenförmig
mit zumindest einem Krümmungsradius (rk1, rk2) gekrümmt ist.
3. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilfläche (1) des Blechteils kalottenförmig bombiert ist.
4. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bombierte Teilfläche (1) des Blechteils zumindest teilweise an ihrem umfangsseitig
verlaufenden Rand (3) in eine Abbiegezone (19, 25) übergeht.
5. Blechteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich (21) zwischen der bombierten Teilfläche (1) und der Abbiegezone
(19, 25) nach außen gewölbt ist.
6. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsradius (rü) zwischen der bombierten Teilfläche (1) und der Abbiegezone (19, 25) umfangsseitig
konstant ist.
7. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung des umfangsseitig verlaufenden Randes (3) der bombierten Teilfläche
(1) in einem Tiefziehverfahren in dem Blechteil ausgebildet ist.
8. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Blechteil neben der bombierten Teilfläche (1) eine plane Montagefläche (25)
ausgebildet ist.
9. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil auf ihrer konkaven Seite mit einer Emailleschicht überzogen ist.