CH632142A5 - Backform aus aluminiumblech und verfahren zu deren herstellung. - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Backform aus Aluminiumblech mit einer innenseitigen und einer aussenseitigen Aluminiumoxidschicht. Sie bezieht sich fernerhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Backform, genauer auf ein Verfahren zur Erzeugung der Aluminiumoxidschichten auf der Backform. - Aluminium bezeichnet im Rahmen der Erfindung alle für Backformen üblichen und einsetzbaren, an sich bekannten Aluminiumlegierungen. Backformen bestehen in der heutigen Praxis üblicherweise aus Blech und sind regelmässig durch Tiefziehen geformt. Soweit sie aus Aluminiumblech aufgebaut sind, ist es Aluminiumblech in Tiefziehqualität.
Bei den (aus der Praxis) bekannten Backformen der beschriebenen Gattung handelt es sich bei den Aluminium-oxidschichten um von selbst entstehende oder geförderte, farblose Aluminiumschichten, die den Wärmeübergang stören oder zumindest zum Wärmeübergang nichts beitragen. Häufig sind zusätzlich adhäsionsfeindliche Beschichtungen aus Polytetrafluoräthylen vorgesehen. Solche Backformen «bräunen» das Backgut nicht oder nur bei so hohen Backtemperaturen, dass Verbrennungsgefahr besteht. Tatsächlich erfolgt der Wärmeübergang hauptsächlich durch Wärmeleitung. Infrarotstrahlen passieren die Wand der Backform, d.h. das Aluminiumblech, kaum. Das «Bräunen» von Backgut erfolgt aber hauptsächlich durch den Einfluss von Infrarotstrahlen.
In früheren Zeiten sind zum Zwecke der Verbesserung des Wärmeüberganges auf das Backgut Backformen auch 5 aus Kupferblech hergestellt worden, ohne dass man daraus Schlüsse über den Einfluss der Infrarotstrahlen auf das Backgut gezogen hätte. Auch sind Backformen aus brüniertem Stahlblech bekannt, die jedoch aus korrosionstechnischen Gründen zumeist abgelehnt werden. Die mit solchen io Backformen gewonnenen Backerfahrungen haben die Probleme um die Verbesserung des Wärmeüberganges bei Backformen aus Aluminiumblech bisher nicht beeinflusst.
Der Erfindung liegt hauptsächlich die Aufgabe zugrunde, Backformen aus Aluminiumblech bezüglich des Wärme-15 Überganges zu verbessern, - ohne dass in korrosionstechnischer Hinsicht Nachteile in Kauf genommen werden müssen.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, dass die Aluminiumoxidschichten Metalleinlagen aufweisen und dadurch als Infrarottransmitter ausgebildet sind. Nach bevor-20 zugter Ausführungsform bestehen die Metalleinlagerungen aus Zinn und/oder Silber. Es versteht sich von selbst, dass es sich um gleichsam atomare Einlagerungen handelt, die vermutlich zu Mischkristallen oder Kristallgemischen führen. Im Ergebnis arbeitet die Erfindung mit durch Metalleinlage-2s rung schwarz eingefärbten Aluminiumoxidbeschichtungen, die in besonderer Weise funktionieren. Solche schwarze Aluminiumoxidbeschichtungen auf Backformen aus Aluminiumblech können auf einfache Weise erzeugt werden. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung solcher 3o Aluminiumoxidbeschichtungen ist gekennzeichnet durch a) Beizen in einer Natriumhydroxidlösung,
b) Dekapieren in Salpetersäure,
c) Anodisieren nach dem Gleichstrom-Schwefelsäureverfahren,
35 d) elektrolytisches Einfärben unter Einsatz von Zinnverbindungen und/oder Silberverbindungen.
Das elektrolytische Einfärben kann aber auch unter Einsatz anderer Metalle als Zinn oder Silber erfolgen. Man erhält stets eine Aluminiumoxidbeschichtung, die durch 40 Metalleinlagerungen besonders funktioniert, nämlich als Infrarottransmitter. Das Beizen wird zweckmässigerweise in einer etwa 9%igen Natriumhydroxidlösung bei etwa 65 °C durchgeführt. Das Dekapieren erfolgt z.B. in halbkonzentrierter Salpetersäure bei etwa 20 °C. Für das Anodisieren 45 empfiehlt sich eine Stromdichte von etwa 1,5 A/dm2 bei etwa 20 °C. Von besonderer Bedeutung ist das elektrolytische Einfärben. Es erfolgt vorzugsweise mit transformiertem Netzwechselstrom von etwa 15 bis 20 V bei etwa 22 °C, Badzusammensetzimg für 1001 etwa so 6,5 kg Zinnsulfat,
6,0 kg Polyglykol,
10,0 kg Phenolsulfonsäure 65%,
10,0 kg Schwefelsäure konz.,
2,0 kg Weinsäure,
55 0,5 kg Aluminiumsulfat.
Regelmässig wird eine Verdichtung in entionisiertem Wasser bei etwa 98 bis 100 °C oder in Heissdampf nachgeschaltet. Die Behandlungszeiten für die einzelnen Massnahmen lassen sich durch Probieren leicht finden. - Es versteht 60 sich von selbst, dass die zur Backform geformten Aluminiumbleche, soweit erforderlich, vor der elektrolytischen Behandlung gereinigt und entfettet werden. Das geschieht auf übliche Weise, z.B. durch alkalisches Beizen.
Die Erfindung nutzt die überraschende Tatsache, dass 65 eine auf Backformen innenseitig und aussenseitig aufgebrachte Beschichtung des beschriebenen Aufbaues für den Wärmeübergang besonders funktioniert. Sie bewirkt zunächst aussenseitig, dass auftreffende Infrarotstrahlen (aus
3
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der Beheizung des Backofens) nicht reflektiert, sondern absorbiert werden. Sie werden aber innenseitig auch wieder abgestrahlt. Infrarotstrahlen beaufschlagen so auch das Backgut. Im Ergebnis funktionieren die Beschichtungen als In-frarottransmitter. Die erfindungsgemässe Beschichtung ist jedoch nicht nur für den Wärmeübergang von Bedeutung, sie genügt vielmehr darüber hinaus auch allen Anforderungen des Korrosionsschutzes und nimmt ohne weiteres alle mechanischen Beanspruchungen auf. Das Backgut erfährt keinerlei gesundheitsschädliche Einflüsse. Störende Adhäsion tritt nicht ein. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, dass eine solche Beschichtung ohne Schwierigkeiten auf alle für Backformen übüchen Aluminiumlegierungen aufgebracht werden kann. Zu betonen ist ausserdem, dass die sonst üblichen Backzeiten verkürzt werden, wodurch auch eine Energieeinsparung auftritt. Anders ausgedrückt kann bei gleicher Backzeit die Backtemperatur niedriger gehalten werden. Bei Einsatz erfindungsgemässer Backformen erreicht man eine intensive Bräunung des Backgutes ohne die Gefahr des Verbrennens oder Anbrennens.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 ein Querschnitt durch eine Backform,
Fig. 2 den vergrösserten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte Backform besteht aus Aluminiumblech 1. Das Aluminiumblech 1 trägt innenseitig und aussenseitig eine Beschichtung 2, die anodisch aufgebracht ist und deren Farbe schwarz ist. Es handelt sich um
Aluminiumoxidschichten aus Metalleinlagerungen. Sie funktionieren als Infrarottransmitter, wie in Fig. 1 durch Wellenpfeile 3, die eine Infrarotstrahlung andeuten sollen, erläutert worden ist.
5 Eine Backform, die allen Anforderungen genügte, wurde zum Zwecke der Erzeugung der Beschichtimg wie folgt behandelt:
a) 1 Min. Beizen in 9%iger Natriumhydroxidlösung bei 65 °C.
io b) 10 Sek. Dekapieren in halbkonzentrierter Salpetersäure bei 20 °C.
c) 40 Min. Anodisieren nach dem Gleichstrom-Schwefelsäureverfahren, Stromdichte: 1,5 A/dm2 bei 20 °C.
d) Elektrolytisches Einfärben 8-10 Min. mit transformier-i5 tem Wechselstrom von 15-20 V bei 22 °C, vorzugsweise
18-20 V.
Badzusammensetzung für 1001 6,5 kg Zinnsulfat,
6,0 kg Polyglykol,
20 10,0 kg Phenolsulfonsäure 65%,
10,0 kg Schwefelsäure konz.,
2,0 kg Weinsäure,
0,5 kg Aluminiumsulfat,
e) 60 Min. Verdichten in entionisiertem Wasser bei 25 98-100 °C oder in Heissdampf.
Zum gleichen Ergebnis kommt man, wenn die angegebenen Zahlen, in Grenzen, die die Gleichwirkung gewährleisten, variiert werden. Die Beschichtung enthält in diesem Beispiel Zinnionen oder Zinnatome. Sie könnte auch Silber 30 oder andere Metalle enthalten.
s
1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Backform aus Aluminiumblech mit einer innenseitigen und einer aussenseitigen Aluminiumoxidschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumoxidschichten (2) Metalleinlagerungen aufweisen und dadurch als Infrarottrans-mitter ausgebildet sind.
2. Backform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalleinlagerungen aus Zinn und/oder Silber bestehen.
3. Verfahren zur Herstellung einer Backform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumoxidschichtung aufgebracht wurde durch a) Beizen in einer Natriumhydroxidlösung,
b) Dekapieren in Salpetersäure,
c) Anodisieren nach dem Gleichstrom-Schwefelsäureverfah-ren,
d) elektrolytisches Einfärben unter Einsatz von Zinn- und/ oder Silberverbindungen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beizen in 9prozentiger Natriumhydroxidlösung bei etwa 65 °C durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekapieren in halbkonzentrierter Salpetersäure bei etwa 20 °C durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anodisieren bei einer Stromdichte von etwa 1,5 A/dm2 bei etwa 20 °C durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrolytische Einfärben mit transformiertem Wechselstrom von etwa 15 bis 20 V bei etwa 22 °C, Badzusammensetzung für 1001 etwa
6,5 kg Zinnsulfat,
6,0 kg Polyglykol,
10,0 kg Phenolsulfonsäure 65%,
10,0 kg Schwefelsäure konz.,
2,0 kg Weinsäure,
0,5 kg Aluminiumsulfat durchgeführt wird.
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| GB2001346B (en) | 1982-01-27 |
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| PL | Patent ceased |