DE1454212C - Adhäsionsfreie Oberflächenschutzschicht auf einem Haushaltsgerät und Verfahren zur Herstellung dieser Oberflächenschutzschicht - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine adhäsionsfreie, aus nach außen tritt, sind in hinreichender Vielzahl vor-Fluorkarbonpolynieren, insbesondere Polytetrafluor- handcn und liegen nahe genug aneinander, um eine äthylen, oder aus Silikonharzen bestehende Ober- Beschädigung oder eine Entfernung der Oberflächenflächensclnitzschicht auf einem Haushaltsgerät, die schutzschicht zu verhüten, wenn die Oberfläche des über eine auf einem homogenen Grundnietallkörper 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 Oberflächenschiitzschicht. 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 Fluorkolilenwasserstoffen 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 35 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 Be- 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-

nocli 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 Holzriihrer verwen- Nachfolgend wird ein Allsführungsbeispiel der Erdet werden sollen. findung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Aus einem anderen Fachgebiet ist es bekannt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer elektrisch (USA.-Patentschrift 2 689 380), aut 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- Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der freie Schicht aus Polytetrafluoräthylen befindet, die Linie II-II der Fi g. I, 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 Oberwirkung 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 geraten 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 udhäsionsfreie 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 oiler 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 fin an den Unterflächen von umlaufenden Rasenmäh-

Metullschicht an verschiedenen, beliebig über die maschinengeliäiii.en. au ilcin-n leicht abgeschnittenes

Gesamtfläche verteilten Stellen durch die Ober- (»ras lüften bleibt.

flächenschutzschicht plättchen mit dieser nach außen Die im folgenden nur als Ausfiihiimgsbeispiel für

tritt. die Erfindung beschriebene elektrisch beheizte Brat-

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

weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes des An- MetallguOkörper Il auf, der einen Boden Ii und dar-

spruchs I. an ansetzende Seitenwiiiide IJ aufweist, die sich vom

Die Stelleu, an denen die poröse Metallschicht Umfang des Hodens Π .ms nach oben erstrecken und

den Pfannenraiim 14 begrenzen. Als Gußmetall für den Körperll wird zweckmäßigerweise Aluminium verwendet, jedoch sind auch andere Metalle geeignet.

Ein Handgriff 16 aus Plastik oder anderem Material, das ein schlechter Wärmeleiter ist, ist in üblicher Weise an der einen Seite des Körpers befestigt. Mehrere Füße 17 — ebenfalls vorzugsweise aus nicht wärmeleitendem Material — wie etwa aus Plastik, dienen der Abstützung des Körpers 11 senkrecht über irgendeine Aiifsetzfläche, auf die die Bratpfanne gestellt wird. Die Bratpfanne ist mit einem elektrischen Widerstandsheizelement 18 ausgerüstet, das von irgendeiner Art und irgendeinem Aufbau sein kann. Das Heizelement nach dem Ausführungsbeispiel ist von einem Blechrohr gebildet, in dem sich ein elektrischer Widerstandsdraht 19 (Fig. 2) befindet. Dieser Draht 19 liegt in Abstand von der ihn umgebenden Wandung des Blechrohrs 21. Der Abstand zwischen dem Draht 19 und dem Blechmantei 21 wird durch einen Körper 22 aus geeignetem elektrischen Isolierstoff aufrechterhalten, beispielsweise aus Magnesiumoxyd. Das Heizelement 18 ist im Boden 12 der Bratpfanne angeordnet und liegt beispielsweise in bezug zu den Seitenwänden 13 so, wie gestrichelt in Fig. 1 dargestellt. Das Heizelement 18 ist an eine Stromquelle anschließbar.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Abschnitt des' Bodens 12, der durch die Klammer A gekennzeichnet ist,, aus dem Grundmaterial besteht. Der mit der Klammer B gekennzeichnete Teil bildet die permanent adhäsionsfreie Oberfläche. Der Abschnitt A ist um etwa das 20fache der natürlichen Dicke vergrößert. Der Abschnitt/? ist etwa lOOfach vergrößert dargestellt.

Die obere Begrenzungsfläche 25 des Grundmaterials ist sorgfältig gereinigt und etwas aufgerauht. Gelegentlich reicht auch der Rauheitsgrad aus, der sich durch den Gießprozeß des Grundkörpers ergibt. Die zusätzliche Aufrauhung kann durch Atzen mit Säure oder durch Aufschießen bzw. Aufblasen von Kugeln bzw. Sand erzielt werden. Sandblasen ist aus Kostengründen bevorzugt und führt in der Regel zu zufriedenstellenden Resultaten.

Ein dünner Auftrag 26 aus Aluminium und seinen Legierungen, Kupfer und seinen Legierungen, Kupfer-Nickel-Legierungen und Eisen und seinen Legierungen ist auf die aufgerauhte Oberfläche 25 aufgesprüht. Zusätzlich zu den angeführten Metallen und ihren Legierungen kann für diesen Zweck auch Glas oder irgendein anderes relativ hartes Material mit befriedigenden Resultaten verwendet werden, das eine permanent poröse Schicht bilden kann.

Der Auftrag der aufgesprühten Schicht 26 kann die verschiedensten Dicken haben; Dicken zwischen minimal 0,005 und 0,037 cm erwiesen sich als zufriedenstellend. Schichtdicken über 0,1)3 7 cm liefern keine Vorteile gegenüber dünneren Schichten. Es steigen nur die Kosten und das Gewicht der beschichteten Gegenstände an.

Die Poren n.ler Zwischenräume Π sind im Acsentliclien mit riiu.m geeigneten .ulhiisimisl'reiem M.iteiial 28 gefüllt, Ιηί-pielswdse mit Flmnkohlenstntipuly· nieren, .Silikoiihai/en oiler adli;i;.nm;.ti..'ien Mitteln, die beim Gebrauch nicht /erfalL-n. Ileispid>wcisc eignet ;idi für den Zweck auch ein Pulytelrafluor· iithyleiilnir/. das unter dem Namen »'LVtloii ■ im Hamid nhiiltlicli ist.

Mach der Imprägnierung der i.-orÖNen Schicht 26 mit dem ausgewählten adhäsioiisfreien Material 28 wird dieses gehärtet, entweder mit oder ohne Anwendung von Wärme. Die Härtezeit ist von der Art des jeweils verwendeten adhäsioiisfreien Materials abhängig.

Obwohl das adhäsionsfreie Material 28 in einer solchen Menge aufgebracht werden kann, daß eine dünne Schicht des Mittels die obersten Stellen der aufgesprühten Schicht 26 abdeckt, wird aller Überschuß an dem adhäsionsfreien Material, der sich über der aufgesprühten Schicht 26 befindet, folgeweise, beispielsweise durch Abschleifen, beseitigt, so daß die fertige oder endgültige Oberfläche 29 im wesentlichen aus Bereichen des adhäsionsfreien Mittels besteht, das Stellen oder Inseln des aufgesprühten Materials umgibt.

Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung der adhäsionsfreien Oberfläche beschrieben.

Nach diesem Verfahren wird die adhäsionsfrei zu machende Oberfläche zunächst mit Sand oder mit Kugeln abgeblasen, um sie aufzurauhen. Dann wird sie mit einem Reinigungsmittel, wie etwa Trichlorethylen oder Butylazetat entfettet. Die aufgerauhte und gereinigte Oberfläche wird dann durch Aufsprühen mit einem der vorgenannten Materialien

,.· beschichtet, wie etwa mit Aluminium, Aluminiumoxyd, Legierungen, Glas usw. Das ausgewählte Material liegt zweckmäßig in Draht- oder Pulverform vor, wird geschmolzen und mit einem Oxyacetylen oder

.10 Oxywasserstoffbrenner aufgesprüht oder mit einem Brenner, bei dem das Gas einen begrenzten elektrischen Bogen durchsetzt, so daß ein Plasmastrahl entsteht. Auf Grund der Eigenart eines solchen Metallaufsprühens wird die aufgesprühte Beschichtung porös, vereinigt sich aber andererseits permanent mit dem Grundmaterial. Die aufgesprühte poröse Beschichtung wird dann in geeigneter Weise gereinigt, beispielsweise mit einem Luftgebläse.

Dann wird die poröse Beschichtung mit einem der vorgenannten adhäsionsfreien Mittel imprägniert, beispielsweise mit einem Fluorkohlenstoffpolymer, einem Silikonharz oder irgendeinem anderen, bei relativ hoher Temperatur adhäsionsfreiem Mittel. Eine geeignete Imprägnierungsart ist die Vakutimimprä-

\3 gnierung, welche dadurch erfolgen kann, daß man das adhäsionsfreie Mittel in flüssiger Form auf die vorbereitete poröse Oberfläche gießt oder aufstreicht, daß man die Oberfläche einem partiellen Vakuum aussetzt, daß man die Oberfläche schüttelt oder in

jo Schwingungen versetzt, um ihre vollständige Bedekkung mit dem adhäsionsfreien Mittel sicherzustellen und daß man danach das partielle Vakuum freigibt, so daß das adhäsionsfreie Mittel in die Mitte der aufgesprühten Schicht gedrängt wird. Ein Überschuß des

adhäsionsfreien Mittels wird abgegossen und dann läßt man die imprägnierte Oberfläche trocknen. Das adhäsionsfreie Mittel in den Poren wird dann gehärtet, indem man es der notwendigen Temperatur die erforderliche Zeit lang aussetzt. Die Tempe-

fio raturen und Zeiten sind in der Regel aus den Empfehlungen der Lieferaiiteii der ailhaiioiisfreien Mittel /u entnehmen. Darauf wird alles überschüssige Material von der Oberfläche in geeigneter Weise, beispiel·.-wei ;e durch Schleifen, entfernt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Adhasionsfreie. aus Fiuorkarbonpoh nieren insbesondere Polytetrafluorethylen, oder aus SiIi-

konliarzen bestehende Oberflächenschutzschiclil auf einem Haushaltsgerät, die über eine auf einem homogenen Grundmetallkörpcr 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.

2. Adlüisionsfreie Oberflächenschutzschicht nach Anspruch I. 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