DE1454212B

DE1454212B - Adhasionsfreie Oberflachenschutz schicht auf einem Haushaltsgerät und Ver fahren zur Herstellung dieser Oberflachen schutzschicht

Info

Publication number: DE1454212B
Authority: DE
Inventors: Robert M Mansfield Ohio Wolf (V St A )
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp

Description

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Die Erfindung betrifft eine adhäsionsfreie, aus nach außen tritt, sind in hinreichender Vielzahl vor-Fluorkarbonpolymeren, insbesondere Polytetrafluor- handen und liegen nahe genug aneinander, um eine äthylen, oder aus Silikonharzen bestehende Ober- Beschädigung oder eine Entfernung der Oberflächenflächenschutzschicht auf einem Haushaltsgerät, die schutzschicht zu verhüten, wenn die Oberfläche des über eine auf einem homogenen Grundmetallkörper 5 Haushaltsgerätes durch grobe Putzmittel bearbeitet aufgebrachte, poröse Metallschicht verteilt ist und oder mit metallischen Gegenständen abgekratzt wird, deren Porenöffnungen ausfüllt, und ein Verfahren Ein zusätzlicher Vorteil der adhäsionsfreien Oberzur Herstellung dieser Oberflächenschutzschicht. fläche ist, daß sie das Grundmaterial bzw. die aufOberflächenstrukturen dieser Art sind im Handel gesprühte metallische Schicht vor Feuchtigkeit und als adhäsionsfreie Oberflächen bekannt. So werden io Säuren oder alkalischen Lösungen, wie sie in zu verbeispielsweise Kochtöpfe, die eine rauhe Kochfläche arbeitenden Nahrungsmitteln vorkommen, schützt haben, mit adhäsionsfreien Schichten aus Silikonen und dadurch die Wahrscheinlichkeit einer vorzeitigen oder Fluorkohlenwasserstoffen versehen, die die Zerstörung der Oberfläche infolge elektrolytischer Kochfläche vollständig bedecken. Diese bekannten Wirkung zumindest weitgehend verringert.
Schichten haben jedoch den großen Nachteil, daß sie 15 Ein weiterer Vorteil der adhäsionsfreien Oberdurch scharfe Instrumente, wie Messer, Gabeln usw. fläche nach der Erfindung gründet sich auf der Tatleicht beschädigt werden können und daß eine einmal sache, daß die adhäsionsfreie Schicht oder der Aufbeschädigte Schicht in kurzer Zeit völlig zerstört ist. trag als thermische Barriere wirkt, die Wärmekonzen-In Kenntnis dieses Nachteiles erklären sich einige trationen im Bereich unmittelbar oberhalb eines Heiz-Hersteller bereit, die Töpfe, wenn notwendig, zurück- 20 elementes reduziert. Der als thermische Barriere wirzunehmen und mit einer neuen Schicht zu bedecken. kende Auftrag verteilt die von dem Heizelement kom-Das ist jedoch teuer und bringt für die Eigentümer mende Wärme an alle Bereiche des Bodens. Es wird der Töpfe Unannehmlichkeiten mit sich. Andere Her- also die Bildung sehr heißer Flecken in der Kochsteller solcher Töpfe nehmen beschädigte Töpfe nicht fläche vermindert.

zurück, sondern liefern einen Kochlöffel aus relativ 25 Die erörterten adhäsionsfreien Mittel haben ferner

weichem Material, der die adhäsionsfreie Oberfläche die Eigenschaft, daß sie einer Entfärbung wider-

nicht beschädigen kann. Dadurch werden solche stehen, daß in ihnen auch keine Flecken auftreten

adhäsionsfreien·· Oberflächen jedoch nicht vor JBe- und daß sich die Materialien chemisch nicht ver-

schädigungen mit anderen Geräten, wie beispielsweise ändern.

Messern und Gabeln geschützt, die eine Hausfrau 30 Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur

gewöhnlich bevorzugt verwendet. Es gibt weiterhin Herstellung der adhäsionsfreien Oberflächenschutz-

noch Hersteller von nicht haftenden Kochgeräten, die schicht.

keiner dieser zuvor beschriebenen Praktiken folgen, Dieses Verfahren besteht darin, daß die Obersondern einfach in einer Gebrauchsanweisung darauf flächenschutzschicht so weit entfernt wird, bis die hinweisen, daß die Verwendung von Messern, Gabeln 35 Spitzen der porösen Metallschicht hindurchdringen, usw. vermieden und statt dessen Holzrührer verwen- Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erdet werden sollen. findung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Aus einem anderen Fachgebiet ist es bekannt F i.g. 1 eine perspektivische Ansicht einer elektrisch (USA.-Patentschrift 2 689 380), auf einen Grund- beheizten Bratpfanne, welche mit einer erfindungsmetallkörper eines Gleitlagers eine poröse Metall- 40 gemäßen adhäsionsfreien Oberfläche versehen ist,
schicht aufzubringen, auf der sich eine adhäsions- F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der freie Schicht aus Polytetrafluoräthylen befindet, die Linie II-II der Fig. 1, gesehen in Pfeilrichtung. .
sich über die poröse Metallschicht verteilt und deren Im genannten Sinn adhäsionsfreie Oberflächen Porenöffnungen ausfüllt. Die Polytetrafluoräthylen- können in vielfältiger Weise angewendet werden. Schicht ist jedoch hier vor allem als Gleitschicht auf- 45 Besonders vorteilhaft sind sie an. Kochgeräten, wo es getragen und weniger deshalb, weil sie adhäsionsfrei wünschenswert ist, das Anhaften von Nahrungsmitteln ist. Würde die Polytetrafluoräthylen-Schicht der Ein- oder anderem Material an zu erhitzenden Oberwiricung von scharfen oder spitzen Gegenständen flächen zu verhüten. Die zu erhitzenden Oberflächen oder Materialien ausgesetzt werden — was bei den können dabei Koch-, Brat-, Back- oder Röstober-Gleitschichten von Gleitlagern ja in der Regel nicht 50 flächen sein, wie in Bratpfannen, Waffeleisen u. dgl. der Fall ist — so wäre eine Zerstörung der Schicht Es können aber auch zu erhitzende Oberflächen sein, ebenso wie bei den zuvor beschriebenen Haushalts- die nicht unmittelbar mit dem zu erhitzenden Gut in geräten nicht zu vermeiden. Berührung kommen, etwa die Wände von Backöfen,

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, an denen fortgespritzte Nahrungsmittel haften kön-

für Haushaltsgeräte eine adhäsionsfreie Oberflächen- 55 nen, oder die Bügelflächen von Bügeleisen, an denen

Schutzschicht der eingangs beschriebenen Art zu Stärke von Bügelwäsche kleben bleiben kann. Die in

schaffen, die unempfindlich gegen gewöhnliche Ein- Rede stehenden adhäsionsfreien Oberflächen können

Wirkungen von scharfen oder spitzen Gegen- auch an anderen Gegenständen vorgesehen sein,

ständen ist. selbst solchen, die nicht erhitzt werden, beispielsweise

Die Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die poröse 60 an den Unterflächen von umlaufenden Rasenmäh-

Metallschicht an verschiedenen, beliebig über die maschinengehäusen, an denen leicht abgeschnittenes

Gesamtfläche verteilten Stellen durch die Ober- Gras haften bleibt.

flächenschutzschicht planeben mit dieser nach außen Die im folgenden nur als Ausführungsbeispiel für

tritt. die Erfindung beschriebene elektrisch beheizte Brat-

Die Gegenstände der Ansprüche 2 bis 4 betreffen 65 pfanne, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, weist einen

weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes des An- Metallgußkörper 11 auf, der einen Boden 12 und dar-

spruchs 1. an ansetzende Seitenwände 13 aufweist, die sich vom

Die Stellen, an denen die poröse Metallschicht Umfang des Bodens 12 aus nach oben erstrecken und

Claims

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den Pfannenraum 14 begrenzen. Als Gußmetall für mit dem ausgewählten adhäsionsfreien Material 28 den Körper 11 wird zweckmäßigerweise Aluminium wird dieses gehärtet, entweder mit oder ohne Anverwendet, jedoch sind auch andere Metalle geeignet. wendung von Wärme. Die Härtezeit ist von der Art

Ein Handgriff 16 aus Plastik oder anderem Mate- des jeweils verwendeten adhäsionsfreien Materials

rial, das ein schlechter Wärmeleiter ist, ist in üblicher 5 abhängig. : : .

Weise an der einen Seite des Körpers befestigt. Meh- Obwohl das adhäsionsfreie Material 28 in einer

rere Füße 17 — ebenfalls vorzugsweise aus nicht solchen Menge aufgebracht werden kann, daß eine

wärmeleitendem Material — wie etwa aus Plastik, dünne Schicht des Mittels die obersten Stellen der

dienen der Abstützung des Körpers 11 senkrecht über aufgesprühten Schicht 26 abdeckt, wird aller Über-

irgendeine Aufsetzfläche, auf die die Bratpfanne ge- ίο schuß an dem adhäsionsfreien Material, der sich über

stellt wird. Die Bratpfanne ist mit einem elektrischen der aufgesprühten Schicht 26 befindet, folgeweise,

Widerstandsheizelement 18 ausgerüstet, das von beispielsweise durch Abschleifen; beseitigt, so daß die

irgendeiner Art und irgendeinem Aufbau sein kann. fertige oder endgültige Oberfläche 29 im wesentlichen

Das Heizelement nach dem Ausführungsbeispiel ist aus Bereichen des adhäsionsfreien Mittels besteht,

von einem Blechrohr gebildet, in dem sich ein elek- 15 das Stellen oder Inseln des aufgesprühten Materials

trischer Widerstandsdraht 19 (F i g. 2) befindet. Die- umgibt.

ser Draht 19 liegt in Abstand von der ihn umgeben- Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung

den Wandung des Blechrohrs 21. Der Abstand zwi- ; der adhäsionsfreien Oberfläche beschrieben,

sehen dem Draht 19 und dem Blechmantel 21 wird Nach diesem Verfahren wird die adhäsionsfrei zu

durch einen Körper 22 aus geeignetem elektrischen 20 machende Oberfläche zunächst mit Sand oder mit

Isolierstoff aufrechterhalten, beispielsweise aus Ma- Kugeln abgeblasen, um sie aufzurauhen. Dann wird

gnesiumoxyd. Das Heizelement 18 ist im Boden 12 sie mit einem Reinigungsmittel, wie etwa Trichlor-

der Bratpfanne angeordnet und liegt beispielsweise in äthylen oder Butylazetat entfettet. Die aufgerauhte

bezug zu den Seitenwänden 13 so, wie gestrichelt in und gereinigte Oberfläche wird dann durch Auf-

Fig. 1 dargestellt. Das Heizelement 18 ist an eine 25 sprühen mit einem der vorgenannten Materialien

Stromquelle anschließbar. beschichtet, wie etwa mit Aluminium, Aluminium-Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Abschnitt des^ ■ oxyd, Legierungen, Glas usw. Das ausgewählte Mate-Bodens 12, der durch die Klammer A gekennzeichnet' rial liegt zweckmäßig in Draht- oder Pulverform vor,

ist, aus dem Grundmaterial besteht. Der mit der wird geschmolzen und mit einem Oxyacetylen oder

Klammer B gekennzeichnete Teil bildet die perma- 30 Oxywasserstoffbrenner aufgesprüht oder mit einem

nent adhäsionsfreie Oberfläche. Der Abschnitt A ist Brenner, bei dem das Gas einen begrenzten elek-

um etwa das 20fache der natürlichen Dicke ver- trischen Bogen durchsetzt, so daß ein Plasmastrahl

größert. Der Abschnitt B ist etwa lOOfach vergrößert entsteht. Auf Grund der Eigenart eines solchen

dargestellt. Metallaufsprühens wird die aufgesprühte Beschich-

Die obere Begrenzungsfläche 25 des Grundmate- 35 tung porös, vereinigt sich aber andererseits permanent

rials ist sorgfältig gereinigt und etwas aufgerauht. mit dem Grundmaterial. Die aufgesprühte poröse

Gelegentlich reicht auch der Rauheitsgrad aus, der Beschichtung wird dann in geeigneter Weise gereinigt,

sich durch den Gießprozeß des Grundkörpers ergibt. beispielsweise mit einem Luftgebläse.

Die zusätzliche Aufrauhung kann durch Ätzen mit Dann wird die poröse Beschichtung mit einem der

Säure oder durch Aufschießen bzw. Aufblasen von 40 vorgenannten adhäsionsfreien Mittel imprägniert,

Kugeln bzw. Sand erzielt werden. Sandblasen ist aus beispielsweise mit einem Fluorkohlenstoffpolymer,

Kostengründen bevorzugt und führt in der Regel zu einem Silikonharz oder irgendeinem anderen, bei rela-

zufriedenstellenden Resultaten. tiv hoher Temperatur adhäsionsfreiem Mittel. Eine

Ein dünner Auftrag 26 aus Aluminium und seinen geeignete Imprägnierungsart ist die Vakuumimprä-

Legierungen, Kupfer und seinen Legierungen, Kup- 45 gnierung, welche dadurch-erfolgen kann, daß man

fer-Nickel-Legierungen und Eisen und seinen Legie- das adhäsionsfreie Mittel in flüssiger Form auf die

rungen "ist auf die aufgerauhte Oberfläche 25 auf- vorbereitete poröse Oberfläche gießt oder aufstreicht,

gesprüht. Zusätzlich zu den angeführten Metallen daß man die Oberfläche einem partiellen Vakuum

und ihren Legierungen kann für diesen Zweck auch aussetzt, daß man die Oberfläche schüttelt oder in

Glas oder irgendein anderes relativ hartes Material 50 Schwingungen versetzt, um ihre vollständige Bedek-

mit befriedigenden Resultaten verwendet werden, das kung mit dem adhäsionsfreien Mittel sicherzustellen

eine permanent poröse Schicht bilden kann. und daß man danach das partielle Vakuum freigibt,

Der Auftrag der aufgesprühten Schicht 26 kann so daß das adhäsionsfreie Mittel in die Mitte der auf-

die verschiedensten Dicken haben; Dicken zwischen gesprühten Schicht gedrängt wird. Ein Überschuß des

minimal 0,005 und 0,037 cm erwiesen sich als zu- 55 adhäsionsfreien Mittels wird abgegossen und dann

friedenstellend. Schichtdicken über 0,037 cm liefern läßt man die imprägnierte Oberfläche trocknen. Das

keine Vorteile gegenüber dünneren Schichten. Es adhäsionsfreie Mittel in den Poren wird dann ge-

1 steigen nur die Kosten und das Gewicht der beschich- härtet, indem man es der notwendigen Temperatur

teten Gegenstände an. die erforderliche Zeit lang aussetzt. Die Tempe-

Die Poren oder Zwischenräume 27 sind im wesent- 60 raturen und Zeiten sind in der Regel aus den Emp-

lichen mit einem geeigneten adhäsionsfreiem Material fehlungen der Lieferanten der adhäsionsfreien Mittel

28 gefüllt, beispielsweise mit Fluorkohlenstoffpoly- zu entnehmen. Darauf wird alles überschüssige Mate-

meren, Silikonharzen oder adhäsionsfreien Mitteln, rial von der Oberfläche in geeigneter Weise, beispiels-

die beim Gebrauch nicht zerfallen. Beispielsweise weise durch Schleifen, entfernt,

eignet sich für den Zweck auch ein Polytetrafluor- 65

äthylenharz, das unter dem Namen »Teflon« im Patentansprüche:

Handel erhältlich ist. 1. Adhäsionsfreie, aus Fluorkarbonpolymeren,

Nach der Imprägnierung der porösen Schicht 26 insbesondere Polytetrafluoräthylen, oder aus SiIi-

konharzen bestehende Oberflächenschutzschicht auf einem Haushaltsgerät, die über eine auf einem homogenen Grundmetallkörper aufgebrachte, poröse Metallschicht verteilt ist und deren Porenöffnungen ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Metallschicht (26) an verschiedenen, beliebig über die Gesamtfläche verteilten Stellen durch die Oberflächenschutzschicht (28) planeben mit dieser nach außen tritt. ίο
2. Adhäsionsfreie Oberflächenschutzschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Metallschicht (26) aus rostfreiem Stahl besteht.
3. Adhäsionsfreie Oberflächenschutzschicht

nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Metallschicht (26) eine mittels eines Lichtbogen-Plasmabrenners aufgebrachte Schicht ist.
4. Ädhäsionsfreie Oberflächenschutzschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (26) eine durch Aufspritzen von Aluminiumpulver mittels eines Lichtbogen-Plasmabrenners gebildete Schicht ist.
5. Verfahren zur Herstellung der adhäsionsfreien Oberflächenschutzschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschutzschicht so weit entfernt wird, bis die Spitzen der porösen Metallschicht hindurchdringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen