DE1615203A1 - Verfahren zur Herstellung von elektrisch beheizten Kochgeschirren und nach diesem Verfahren hergestelltes Kochgeschirr - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von elektrisch beheizten Kochgeschirren und nach diesem Verfahren hergestelltes- Kochgeschirr _ Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch beheizten Kochgeschirren, wie Bratpfannen, Kochtöpfen und dgl., und insbesondere solchen aus plattierten Metalleinheiten, wie aus doppelseitig armiertem, mit rostfreiem Stahlplattiertem Aluminium und ähnlichen plattierten Metallen. Das Problem der Herstellung eines zufriedenstellenden elektrisch beheizten Kochgeschirrs aus plattiertem Ausgangsmetall beschäftigt die Industrie seit Jahren, blieb jedoch bisher ohne zufriedenstellende Lösung, Die Kochgeschirre fertigende Industrie war ständig auf der Suche nach einem Metall mit hoher thermischer Zeitfähigkeit, mit Außenflächen, die gegenüber Korrosion und Fleckenbildung widerstandsfähig sind, und mit einer benetzbaren Fläche, an welcher das Heizelement am Kochgeschirr durch Hartlöten befestigt werden kann. Es wurden zahlreiche Versuche unternommen"-ein derartiges Kochgeschirr und insbesondere ein solches aus mit rostfreiem Stahl plattiertem Aluminium zu schaffen, doch blieben diese Versuche bißher ohne nennenswerten Erfolg.
• Die herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Kochgeschirren aus rostfreiem Stahl lassen sich im wesentlichen in vier Kategorien aufteilen: Erstens handelt es sich um solche Verfahren, bei welchen zuerst eine aus rostfreiem Stahl bestehende Schale gezogen werden muß, worauf in die Schale Aluminium mit einem in dieses eingebetteten Heizelement eingegossen wird, Die zweite Kategorie dieser Verfahren erfordert das Ziehen einer Schale aus rostfreiem Stahl und anschließendes Anschmieden eines Aluminiumrohlings an die Unterseite der Schale, um das Aluminium mit dem rostfreiem Stahl zu verbinden und die ganze Unterseite des Aluminiums freizulegen, worauf das Heizelement am Boden des Kochgeschirrs, beispielsweise einer Pfanne, durch Hartlöten befestigt wird. Bei diesem Verfahren wird nur eine mit rostfreiem Stahl beschichtete Oberfläche geboten. Bei einem dritten Verfahren wird eine Schale aus rostfreiem Stahl gezogen und dann in eine Formgießmaschine eingebracht, worauf ein das Heizelement enthaltender Aluminium-Gußteil um die Schale aus rostfreiem Stahl herum angegossen wird. Bei diesem Verfahren wird ebenso wie beim zweitgenannten nur eine Oberfläche mit rostfreiem Stahl beschichtet. Die vierte Verfahrenskategorie besteht in der Verwendung von nur an einer Seite mit rostfreiem Stahl plattiertem Aluminium, aus welchem das Kochgeschirr hergestellt wird, so daß der rostfreie Stahl die Innenfläche des Kochgeschirrs bildet, während das Heizelement mit der die Außenseite der Schale bildenden unbeschichteten Aluminiumfläche hartverlötet wird. Bei dem nach diesem Verfahren hergestellten Produkt verbleibt wiederum über die ganze Unterseite des Kochgeschirrs hinweg eine freiliegende bzwo unplattierte Aluminiumschicht zurück.
• Da die Industrie bestrebt ist, elektrische Kochgeschirre herzustellen, die vollständig mit rastfreiem Stahl plattiert sind, sind diese herkömmlichen Verfahren, mit Ausnahme des erstgenannten, ersichtlicherweise unzufriedenstellend, da hierbei stets nur eine Fläche beschichtet wird. Bei der Durchführung des erstgenannten Verfahrens, bei welchem Aluminium in eine bereits gezogene Schale aus rostfreiem Stahl gegossen wird, haben sich jedoch gewisse Nachteile gezeigt. Bei diesem Verfahren wird infolge der mangelnden Wärmeleitfähigkeit der Schale aus rostfreiem Stahl eine Wärmeschranrke hervorgerufen; welche die Wärmeausbreitung auf den Boden bzw. die Unterseite beschränkt, an welcher der Aluminium-Gußteil angebracht ist, so daß sich schließlich Korrosions--probleme an den Stellen ergeben, welche übermäßiger Wärmekonzentration ausgesetzt sind. Die große der Herstellung eines elektrischen Kochgeschirrs aus einem mit rostfreiem Stahl beschichteten Aluminiumkern entgegenstehende Schwierigkeit liegt in der Anbringung des Heizelements an der Bodenfläche des Kochgeschirrs. Ein.Hartverlöten von rostfreiem Stahl mit Aluminium ist wegen der durch die Auswanderung von Eisen in das Aluminium entstehenden Zwischenmetallverbindungen praktisch unmöglich. In der Praxis hat es sich gezeigt, daß nur dann brauchbare Ergebnisse beim Hartlöten eines Heizelements an ein Kochgeschirr erzielt werden, wenn das von Aluminium umhüllte Heizelement mit einer Aluminiumfläche hartverlötet wird.
• Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung von Kochgeschirren aus beidseitig mit rostfreiem Stahl plattiertem Aluminium, welches die den herkömmlichen Verfahren anhaftenden Schwierigkeiten ausschaltet, die erforderliche und wünschenswerte Beschichtung aus rostfreiem Stahl sowohl an der Innen- als auch an der Außenfläche des Kochgeschirrs gewährleistet und das Hartverlöten eines in Aluminium eingebetteten Heizelements unmittelbar mit dem Aluminiumkern des Kochgeschirrs ermöglicht.
• In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird eine Schale aus beidseitig mit rostfreiem Stahl plattiertem Aluminium in die gewünschte Form des Kochgeschirrs gebracht. AnschUeßend wird am Köchgeschirrboden in dem Bereich, an welchem das in Aluminium eingebettete Heizelement angebracht werden soll, maschinell ein flacher Einstich vorgenommen, worauf die freigelegte Fläche gereinigt und mit Lötmittel behandelt wird. Danach wird eine Hartlotlegierung auf-die gereinigte und vorbehandelte Aluminiumfläche aufgebracht, ein in Aluminium eingebettetes Heizelement auf die vorbehandelte Fläche aufgelegt und das ganze Kochgeschirr auf Hartlöttemperatur erwärmt. Der rostfreie Stahl kann von dem vom Heizelement einzunehmenden Bereich des Kochgesehirrbodens entfernt werden, indem dieser ganze Bereich maschinell ausgearbeitet wird; wahlweise kann um den Umfang dieses Bereichs herum ein sehr schmaler Schnitt bzw. Einstich geführt werden, durch welchen das Aluminium freigelegt wird, worauf der zu entfernende Teil des rostfreien Stahls durch Abstechen bzw. Abschälen entfernt und somit eine blanke Aluminiumfläche freigelegt wird, an welcher die Hartlötung vorgenommen werden kann.
• In den vorangehenden allgemeinen Ausführungen sind gewisse Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung angedeutet. Weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigen; Fig, 1 eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansieht eines aus beidseitig mit rostfreiem Stahl plattiertem- Aluminium gezogenen Kochgeschirrs mit den Merkmalen der Erfindung, Fig. 2. eine umgedrehte perspektivische Ansicht des Kochgeschirrs gemäß Fig. 1, in welcher ein Teil des rostfreien Stahls entfernt ist, -Fig. 3 eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht des Kochgeschirrs gemäß Fig. 2 nebst den das Heizelement bildenden Bauteilen und Fig. ¢ einen Schnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zusammengesetztes Kochgeschirr.
• In den Figuren ist ein Kochgeschirr 10 dargestellt, das aus einem beidseitig mit rostfreiem Stahl plattierten Aluminiumrohling mit einer oberen rostfreien Stahlschicht 11, einem Aluminiumkern 12 und einer unteren rostfreien Stahlschicht 13 durch Tiefziehen hergestellt wurde. An der Bodenseite 13 des Kochgeschirrs ist durch maschinelle Bearbeitung ein der. Fläche einer anzubringenden Heizelementanordnung 15 entsprechender Bereich 14 entfernt worden, Die sich ergebende maschinell bearbeitete Fläche wird mit einem Lötmittel 16 und einem Hartlötmetall 17 belegt, woraufhin die aus einem in eine Aluminiumumhüllung 19 eingebetteten Heizelement 18 bestehende Heizelementanördnung 15 auf das Lötmittel und das Hartlötmetall aufgelegt wird. Die Anordnung 15 wird dadurch mit dem Kochgeschirr hartverlötet, daß die ganze miteinander zu verbindende Anordnung bei einer Temperatur, bei welcher das Hartlötmetall geschmolzen, jedoch ein Anschmelzen des Aluminiums vermieden wird, durch eine Erhitzungstone hindurchgeführt wird. Hierdurch wird ein Kochgeschirr erhalten, dessen Aluminiumkern über die Umhüllung des Heizelements unmittelbar mit letzterem in Berührung steht, so daß sich eine gleichmäßige Wärmeverteilung über das ganze Kochgeschirr hinweg ergibt, während die gesamte außerhalb` des Heizelements befindliche Außenfläche des Kochgeschirrs mit von vornherein mit dem Aluminiumkern verbundenen Zagen aus rostfreiem Stahl beschichtet ist. Hierdurch wird die erforderliche außenseitige Korrosionsbeständigkeit über praktisch das gesamte Kochgeschirr hinweg gewährleistet, während gleichzeitig die nötige gleichmäßige Wärmeverteilung über den ganzen Kochgeschirrkörper hinweg zur Verfügung gestellt wird. Da das Kochgeschirr selbst aus einem Aluminium-

  kern besteht, der vor dem Verformen an beiden Seiten mit

  ,e tall @@

  rostfreiem Stahl plattiert wurde, besitzt es/Metall-ZrWl-

  schenflächen, welche die maximale Wärmeleitfähigkeit gewährleisten. Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Kochgeschirre mit Kupferkern und Außenschichten aus rostfreiem Stahl oder mit gewöhnlichem Eisenkern und Außenschichten aus rostfreiem Stahl oder auf jede beliebige andere Kombination von plattierten Metallen angewandt werden. Ersichtlicherweise läßt sich dieses Verfahren gleichfalls auf Heizelemente in Form von Scheiben, Rechtecken oder mit anderen geometrischen Konfigurationen anwenden, indem ein entsprechender Bereich des Kerns freigelegt wird. Bei Verwendung eines scheibenförmigen Heizelements kann beispielsweise ein flacher maschinell vorgenommener Einstich über die ganze Mittelfläche der Kochgeschirr-Unterseite hinweg angewandt 0 werden, wobei ein der Scheibenform des Heizelements entsprechender scheibenförmiger Abschnitt der rostfreien Stahlplattierung entfernt wird.

Claims (1)

1. P a-t e n t ans p r ü c h e 1. Verfahren zur Herstellung von elektrisch beheizten Kochgeschirren, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Kochgeschirr aus einer beidseitig mit rostfreien Stahlschichten plattierten Aluminiumscheibe herge-@ stellt wird, daß anschließend an der Unterseite des Kochgeschirrs ein solcher Teil des rostfreien Stahls entfernt wird, daß über die durch-ein Heizelement zu bedeckende Fläche hinweg der Aluminiumkern freigelegt wird, daß danach das Heizelement in eine AluminiumumhüIlung eingebettet wird und daß schließlich eine Schicht eines Hartlötmetalls zwischen die Umhüllung und die freigelegte Fläche des Kochgeschirrs eingebracht wird. r 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den an der Unterseite des Kochgeschirrs befindlichen rostfreien Stahl hindurch ein praktisch dem Heizelement entsprechender Umriß eingestochen wird und daß der innerhalb dieses Umrisses liegende rostfreie Stahl entfernt und der Aluminiumkern über die durch das Heizelement einzunehmende Fläche hinweg freigelegt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kochgeschirr-Unterseite ein-Bereich des rostfreien Stahls entfernt wird, welcher praktisch der Fläche der Heizelementanordnung entspricht, so daß der Aluminiumkern über die durch die Heizelementanordnung einzunehmende Fläche hinweg freigelegt wird. ¢. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kochgeschirr-Unterseite ein zur Freilegung des Aluminiumkerns über die durch das Heizelement einzunehmende Fläche hinweg ausreichender Bereich des rostfreien Stahls entfernt wird, daß das Heizelement in eine Aluminiumumhüllung eingebettet wird, daß auf die freigelegte Fläche ein Lötmittel und ein Hartlötmetall aufgebracht werden, daß die umhüllte Heizelementanordnung auf die freigelegte Fläche aufgelegt wird und daß die Anordnung schließlich einer zur Hartverlötung ausreichenden Temperatur ausgesetzt wird, so daß sich zwischen dem Heizelement und der freigelegten Fläche eine Hartlötmetall-Schicht bildet und die Heizelementanordnung mit der freigelegten Fläche verbunden wird. 5. Verfahren nach einem-der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kochgeschirr aus einer Aluminiumscheibe hergestellt wird, die beidseitig durch intermolekulare Bindung mit rostfreien Stahlschichten verbunden ist. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Kochgeschirr aus einer geformten Kernschicht aus beidseitig mit rostfreien Stahlschichten plattiertem Aluminium hergestellt wird, daß danach an der Kochgeschirr-Unterseite ein praktisch der Heizelementanordnüng entsprechender Umriß durch die untere rostfreie Stahlschicht hindurch eingestochen wird, da.ß anschließend der rostfreie Stahl innerhalb dieses Umrisses zur Freilegung des Aluminiumkerns über eine durch das Heizelement einzunehmende Fläche hinweg entfernt wird und daß schließlich zwischen das in eine Aluminiumumhüllung eingebettete Heizelement und den freigelegten Aluminiumkern des Kochgeschirrs eine Zage Hartlötmetall eingebracht wird. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kochgeschirr-Unterseite ein Bereich des rostfreien Stahls entfernt wird, welcher praktisch der Fläche einer in eine Aluminiumumhüllung eingebetteten Heizelementanordnung entspricht, so daß der Aluminiumkern über die von der Heizelementanordnung einzunehmende Fläche hinweg freigelegt wird,- und daß danach eine Schicht Hartlötmetall zwischen die umhüllte Heizelementanordnung und den freigelegten Aluminiumkern des Kochgeschirrs eingebracht wird. B. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein solcher Teil des rostfreien Stahls von der Unterseite des Kochgeschirrs entfernt wird, daß der Aluminiumkern über eine von einem in eine Aluminiumumhüllung eingebetteten Heizelement einzunehmende Fläche hinweg freigelegt wird, daß auf die freigelegte Fläche Lötmittel und Hartlötmetall aufgelegt werden, daß das umhüllte Heizelement auf die freigelegte Fläche aufgelegt wird und daß schließlich die ganze Anordnung einer zum Hartverlöten ausreichenden Temperatur ausgesetzt wird, so daß sich eine Hartlötmetall-Schicht zwischen dem Heizelement und der freigelegten Fläche bildet und die Heizelementanordnung an der freigelegten Fläche befestigt wird. 9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Herstellung eines Kochgeschirrs aus einer Aluminiumschickt bzw. -seheibe, die an beiden Seiten durch intermolekulare Bindung mit rostfreien Stahlschichten plattiert ist, dadurch gekennzeichnet,. daß an der Kochgeschirr-Unterseite ein solcher Teil des rostfreien Stahls entfernt wird, daß der Aluminiumkern über die durch ein Heizelement einzunehmende Fläche hinweg freigelegt wird, daß ein in eine .Aluminiumumhüllung eingebettetes Heizelement auf den freigelegten Aluminiumkern aufgelegt-wird und daß zwischen die Umhüllung und die freigelegte Aluminiumfläche des Kochgeschirrs eine Schicht Hartlötmetall eingebracht wird, 10. Elektrisch beheiztes Kochgeschirr, bestehend aus einem geformten Kochgeschirrkörper aus Aluminium mit einem Boden und Seitenwänden, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium beidseitig mit je einer rostfreien Stahlschicht plattiert ist, daß in der äußeren Bodenschicht aus rostfreiem Stahl eine einen Teil der Unterseite des Aluminiumkörpers freilegende Öffnung ausgebildet ist, daß ein in eine Aluminiumhüllung eingebettetes Heizelement den freigelegten Bereich überlagert und daß zwischen die Umhüllung des Heizelements und den freigelegten Bereich des Aluminiumkörpers eine Schicht Hartlötmetall eingebracht ist.