DE2001124A1 - Selbstreinigendes Kochgeraet - Google Patents

Description

Pedders Corporation, Edison, IT» J., USA

Selbstreinigendes Kochgerät

Die Erfindung betrifft ein selbstreinigendes Kochgerät mit einer zumindest- teilweise von Wänden umgebenden, heiabaren Kochzone.

•Ein selbstreinigendes Kochgerät ist in dem USA-Patent 3 266 477 ■ beschrieben, in welchem vorgeschlagen wird, die Oberflächen eines Kochgerätes mit einem katalytisch aktiven Material zu beschichten. Dieses Patent beschreibt auch ein Verfahren zur !JiI- a dung dieser selbstreinigenden Oberflächen und schlägt unter anderem vor, ein ketallblech mit einer keramischen Schicht zu versehen und in diese Schicht teilweise den Katalysator einzubetten. Unter Umständen wird ein weiteres anorganisches Laterial verwendet, soda;i ein Katalysatorträger in die Keramikschicht eingebettet wird und nicht das katalytische Material selbst. Der Katalysator wird dann dem Katalysatorträger zugeführt, um das Endprodukt zu bilden.

Durch dieses Verfahren wird eine Oberfläche geschaffen, die zwar bei den auftretenden Semperaturen, z.B. 18o° G oder vorzugsweise 2o5 bis 26o° G oder mehr, ihre Punktion, nämlich die Reinigung der Oberfläche von übergelaufenem Bssen, erfüllen kann, \ jedoch eine ausreichende Bindung des katalytischen Materials vermissen läßt und ihre katalytische Wirksamkeit bei mechanischer Beanspruchung bald verliert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein selbstreinigendes kochgerät zu schaffen, das eine Oberfläche mit einer größeren katalytischen Wirksamkeit aufweist, die auch bei größerer mechanischer Beanspruchung erhalten bleibt, ierner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Oberfläche zu schaffen«

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Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe sind die exponierten Oberflächen des Kochgerätes mit einer zwellagigen Beschichtung •versehen, die sowohl die katalytisch aktive Oberfläche bildet, · die zum Selbstreinigen erforderlich ist, als auch eine feste Bindung zwischen dem aktiven Katalysator und den Oberflächen des Kochgerätes herstellt. Die erste Lage wird von irgendeinem der üblichen keramischen Stoffe gebildet, die zur Beschichtung der Metallteile eines Lochgerätes verwendet werden, jedoch zusammen mit einem .zatalytisch aktiven Laterial und einem _>indestoff für dieses Laterial. Dieser -ändeGL-off muß so beschaffen sein, da^ er bei den Temperaturen, die normalerweise bein !lochen auftreten, wirksam ist. Sie zweite lage besteht aus einem katalytisch aktiven Laterial, das mechanisch mit den katalytischen Anteil der ersten Lage verbunden ist, welcher an der Oberfläche der ersten Lage konzentriert ist.

Der katalytische Anteil tier beschichtung gemäß der Erfindung wird s ο v/o ill für die erste als auch für die zv/eite Lage in iorm eines Schlammes oder Breies angewandt. Dieser Schlamm enthält zusätzlich zu dem katalytisch aktiven Laterial einen -andestoi'f. Der .oindestoff ict derart beschaffen, daß er bei der Herstellung der Lagen flüssig oder gelöst ist und bei dieser temperatur wenig ^indekraft iia,t, jedoch bei der Behandlung der Beschichtung zur Bildung der festen bindung in einen v/armfesten Bindestoff umgewandelt wird.

Weitere erfindungswesentliche Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden üescLreibung verbunden rait den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.

Eig. 1 einen üblichen Kochherd mit ei;·..em Backrohr als Beispiel für ein Kochgerät, bei welchem die Lrfin'img angewandt ' v/erden kann,

!■•ig. 2 einen Schnitt durcli eine V/^rand eines derartigen Kochgerätes, und

Fig. 3 einen Schnitt durc- die zweilagige Beschichtimg in vergrößertem Maßstab.

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3?ig. 1 zeigt einen Haushalts-Kochherd 1 mit einem Backrohr 2. Die Wände dieses Backrohres sind mit der erfindungsgemäßen Beschichtung versehen. Der Aufbau dieser Beschichtung.ist im einzelnen in 3?ig. 2 dargestellt, in der mit 5 das die Ofenwand bildende Metallblech vor der Beschichtung bezeichnet ist. Auf das Metallblech 5 ist eine erste Lage 6 aus keramischem Haterial und Katalysatorschlamm direkt aufgebracht. Die von dem netallblech 5 abgewandte Oberfläche 7 dieser Lage 6 ist rauh. Auf diese rauhe Oberfläche 7 ist eine zweite Katalysatorlage 8 aufgebracht, die in erster Linie die selbstreinigende i'unktion der Beschich-. tung bewirkt.

Die Ketallwlüioe des. Backrohr es 2 -können aus jedem üblichen .Ka-' terial, beispielsweise :^isen, Eisenlegierungen und Stahl oder verschiedene Legierungen dieser Steife eiiisc-ilicßlich rostfreiem Stahl mit verschiedenen Anteilen an Biseiif Ohroa und I^iekel bestehen. Das Le tall kaiin auch eine Ciu'oia- ickel-Lvgieruiig öder eine Aluminiumlejierun^ sein. Die Letallv;iaide können auch aus zwei Metallscliichten bestellen, beispielsweise galvanisiertem Eisen oder Kupfer oder aluminiunibescuichtetem liiseii oder rostfreiem Stahl* Das zweischichtige Metallblech ka:::; auch diirch Elektroplattierung hergestellt sein und beispielsweise aus kupfer- oder chrombeschichtetem Stahl, Eisen oder anderen für diesen Zweck yorgeschläger.en Metallen bestehen.

Das keramische Katerial, das auf die Iieta-lwand als. Seil der ersten Lage aufgebracht wird, kann demjenigen entsprechen, das normalerweise zur Beschichtung der Y/Unde \^ron Kochgeräten vewendet wird. Viele Vierkstoffe dieser Art sind in dem Buch von Ε.Ξ. Bryant "Porcelain !Enameling Operations", Bnamelist Publishing Company, Cleveland, Ohio, Ausgabe 1964, beschrieben. Das für dieses Verfahren ausgewählte Email sollte'eine Glasschinelztemperatur über -787⁰C, vorsugsweise ira iereich von etwa 815⁰G haben, :

Der Katalysator v/ird sowohl für die erste als auch für die zweite Lage in lorni eines relativ dicken ¥asserscr.lam:;es' Verwendet, der

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den Katalysator und ein Katerial aufweist, das in einen Hochtemperatur-Mnde stoff umgewandelt werden kann. Brauchbare Kata- , ' lysatoren sind in dem vorgenannten USl-Patent 3 266 477 "beschrieben. Diese Katalysatoren sind oberhalb von 135⁰C und vorzugsweise zwischen etwa 177 und 26o°C wirksam, obgleich ihre katalytische Wirksamkeit auch bei Temperaturen von etwas über 26o°C vorhanden ist.

Als Katalysatoren zur Oxydierung von übergelaufenem Essen an den ICochflachen können die katalytisch wirksamen Verbindungen von Kupfer, Zinn, Vanadium, Niob, Wismut, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Rhenium, Eisen, !Cobalt, Hickel und die seltenen Erden, wie Cer, verwendet werden. Die Edelmetalle, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Platin und Verbindungen dieser Edelmetalle können ebenfalls verwendet werden. Im allgemeinen werden die verschiedenen katalytischen Metalle in Porm ihrer Oxyde, Cerate, Manganate, Hanganite, Chromate, Chromite ader Vanadate verwendet.

Besonders bevorzugte Katalysatoren aufgrund ihrer verhältnismäßig großen Aktivität bei niedrigen Temperaturen sind Ruthenium, Palladium und Platinmetalle und die Oxyde, Cerate, Manganate, Manganite, Chromate, Chromite und Vanadate von Kobalt, Hickel, Ruthenium, Palladium, Platin, und den seltenen Erden«

Das Material, das in einen Bindestoff umgewandelt werden kann und in dem Schlamm enthalten ist, ist eines, welches bei der Sernperatur, bei der katalytischer Schlamm verwendet wird, also normalerweise bei Raumtemperatur, flüssig oder zumindest lösbar ist, das sich jedoch bei den !Temperaturen, bei denen die Beschichtung durchgeführt wird, zersetzt, um einen Stoff zu bilden, der den Katalysator fest in der Struktur bindet, ohne die katalytische Wirksamkeit zu zerstören. Ein Beispiel für ein derartiges Material ist !Eitanlaktat, welches dem Schlamm in Porm einer Itösung beigegeben werden kann. Bei den Temperaturen, die zur Bildung •der Beschichtung angewandt werden, wird dieses Lactat zersetzt, wobei sich Titandioxyd bildet, welches die Katalysatoren der j

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,' vorliegenden Erfindung bei der Temperatur ihrer katalytischen •Wirksamkeit, d.h. "bei 135⁰C und darüber, bindet, ohne die katalytische Wirksamkeit ernsthaft zu beeinträchtigen. In gleicher Weise können andere Stoffe in dem. "Schlamm-verwendet werden, die 'durch Zersetzung bei hohen Temperaturen Bindestoffe, beispielsweise Siliciumdioxyd,' bilden. ■

Der für die vorliegende Erfindung verwendet Schlamm hat vorzugsweise etwa folgende Zusammensetzung:
Katalysator (aktives. Material) 49,5-60,5 <f₀ ■ Wasser 33,ObIs 4o,O fo

Hochtemperatur-Bindestoff (im Endzustand) o,S6 bis 1,1 'jO Benetzungsstoff 1,25 bis 1,5 $>■·

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Das Verhältnis-von aktivem Iiatalysatormat^erial zu Hochtemperatur-. Bindestoff in seinem Endzustand soll also etwa"45-70 : 1 betragen. Die Menge des Materials, die dein Schlamm zugegeben werden muß, um "diesen Anteil des--Hochtemperatur-Bindestoffes-im Endzustand zu erreichen, kann natürlich größer oder kleiner sein. Wesentlich ist nur der prozentuale Anteil im Endzustand. , .

-DerrBenetzungsstoff, der in·dem Schlamm zur Erleichterung.der An- ^ Wendung enthalten ist, kann aus einer 'Vielzahl von Stoffen ausgewählt sein. Vorzugsweise 'wird hierfür Glyzerin verwendet) jedoch-kann auch ein anderes Polyol oder eines der Vielzahl von Detergentien verwendet--werden, solange das Detergent nicht die katalytisohen Eigenschaften oder die Bildung von Hochtemperatur-Bindestoff beeinträchtigt-. Jeder Benetzungsstoff" muß derart sein, daß er bei der Temperatur, die zur Bildung der katalytischen; Beschichtung angewandt wird-,, entfernt .wird, lach Aufbringung; des Schlammes ukid während der verschiedenen Erwärmungen kommt nicht nur der Hochtemperatur-Bindestoff in seinen Endzustand, sondern ; es werden attch der Benetzungsstoff und das Wasser verdampft.;' \ Das Kataial» das am Schluß nach Aufbringen dieses Schlammes verbleibt, besiteht aus dem Katalysator und-V.einem Hochtemperatur^ Bindestoff,Γder^ durch Zersetzung deö Materialsentstanden ist, ' welches ursprünglich in den Schlamm;eingebracht wurde«

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OBlGINAt

Das Wasser, das. in deu ^:6 c al a . κι verwendet ict, ist vorzugsweise deionisiertes oder destilliertes Wasser, Dadurch werden mineralische Verunreinigungen des Sciilauces vermieden, die eine ungleiche oder weiliger aktive Beschichtung ;;ur iol^e hätten.

Die Beschichtung wird iu allgemeinen in folgender Weise gebildet:

1. Säuberung des Metallöleehes;

2. Anbringen einer üblichen Porzellanfritte auf das Metallblech;

3. 'Jrocknung der Tritte durch übliche Methoden zu einem Lisquit;

4. Aufbringung einer Lage des katalytischer. Schlaunnes auf den Bisquit;

5. Er ο honing &^es aufgebrachten Schlamnes;

6. Erhitzen auf eine i'eaperatur, die ausreicht, un die Porsellanfritte su schmelzen;

7. Beschichte,.; les sich ergebenden Materials .axt einer zweiten Lage des katalytischem Schlanges; und

S. Erhitzen der zweiter, lage auf eine 'I'emperatur, die ausreicht, um den Hochtemperatur-Jinde st off aus den in dei.: bchlanm enthaltenen Material zu bilden, ·

Das Ergebnis ist eine festhaftende Beschichtung, deren Oberfläche zu annähernd 1oo;i aus katalytischem Material besteht.

Die SchlaiamforiQ des Katalysators verhindert, da£ beim Aufbringen der ersten Lage der Katalysator während des ürhitzens in den Bisquit einsinkt, und daß bei Aufbringen der zweiten Lage der Katalysator durch die ganze erste Lage hindurchsinken kann.

Die Metalloberfläche, die mit dem keramischen und dem katalytischen Material beschichtet werden soll, kann je nach der Art / und dem Sustand des verwendeten Material auf verschiedene Weise gereinigt werden. Bei einen normalen Stahlblech können übliche Beizverfahren angewandt werden. Andere Verfahren zur Reinigung der Ketalloberflache, um eine Bindung der keramischen Beschichtung

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zu erreichen, sind allgemein "bekannt.

Die Temperatur, bei welcher der Hochtemperätur-Bindestoff aus dem Material gebildet wird, das dem Schlamm beigegeben ist, ist je nach dein zu bildenden Bindestoff und dem angewandten I-Iaterial unterschiedlich. Wenn beispielsweise Titanlactat sur Bildung von Titandioxyd verwendet wird, ist in der Stufe 8 eine Temperatur von etwa 26O⁰C" notwendig» Wenn Kaliumsilikat sur Bildung von Siliciumdioxid verwendet wird, ist in der Stufe S eine Temperatur von etwa 205⁰C ausreichend.

Die Irocknung des zuerst angebrachten Schlammes-' in Stufe 5 ist ein bevorzugter VerfahrensGcliritt der vorliegenden Erfindung* Dieser Schritt kann jedoch weggelassen werden, ohne die Erfin- ■* ■ ■ dung zu verlassen. Durch Entfernen des Wassers durch Trocknung * bei, einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 65 C wird die Anzahl von Hohlräumen in der fertigen Keraraikschicht verringert. Wenn zusätzliche Hohlräume für irgendeinen Zweck erforderlich sein sollten, kann dieser Trocknungsschritt weggelassen werden·

Der Bisquit und die erste Schlämmschicht werden auf eine Temperatur erhitzt, bei der die Bisquitschicht schmilzt. Bei dem meisten keramischen Stoffen für solche Beschichtungen liegt diese Temperatur zwischen-etwa 540 und 980⁰C. Während dieser Erhitzung findet neben dein Schmelzen des keramischen Materials zumindest teilweise ein "physikalisches Zusammenwirken zwischen der Schlammschicht und der ".schmelzenden Keramikschicht statt, sodaß λ die Schlammschicht in die Oberfläche des Keramikmaterials einge- ^ bettet wird. Das katalytisch^ Material wird jedoch nicht soweit absorbiert, daß es die Metalloberfläche erreicht, auf welcher die Keramikschicht aufgebracht ist. Die erste Lage hat nach dem Brennen eine rauhe, gezahnte Oberfläche mit einem katalytischen Anteil von etwa 20$. Die rauhe Oberfläche, die gebildet wird, ist wichtig für einen später noch zu beschreibenden Zweck«

;Es scheint, daß das Brennen der ersten Katalysatorli^e zusammen

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mit dem keramischen i>isquit eine heftige Reaktion, insbesondere in der Keraniikseliieht zur Folge hat, die die Bildung Ton ' großen G-asblasen in der Keramikschicht verursacht. Ein sehr kleiner Anteil der Zatalysatorlage innerhalb der Keramiksohicht löst sich in der Keramik und es wird angenommen, daß die heftige Reaktion die rauhe Oberfläche der Katalysatorlage zu Folge hat. Offensichtlich tritt auch eine gewisse Verschmelzung zwischen dein Katalysator und der Keramik in dieser Ebene ein. Obgleich die Reaktion heftig ist und die rauhe Oberfläche bewirkt, ist diese Oberfläche eben, da der Abstand der Oberfläche von der Iletallplatte an ^eder Stelle relativ konstant ist.

Die- zweite Xatalyaatorlage wird in einer dünnen gleichmäßigen Schicht auf die rauhe Oberfläche gespritzt. Dabei wird der gleiche Sclilamin wie bei der ersten Lage verwendet. Bei Verwendung des i'itanlactat-Schlammes und Erhitzen desselben auf ö?emperaturen über 26o°0 über etwa 20 Ilinuten wird eine vollständige Zersetzung des Lactates erreicht. Bei anderen Hochtemperatur-Linde stoff en können höhere oder niedrigere lenperaturen wünsclienswert wein, Bei dieser Zersetzung entsteht eine kleine Kenge von Kohlenstoff und ein großer Prozentsatz von iDitandioxyd. · Dieses iüitaldioxyd ergibt eine haftende zweite Lage, Die zweite . Lage wird mit der ercten Lage durch die mechanische Verankerung an der rauhen Oberfläche der ersten Lage fest verbunden.

Es ist wichtig, daß der Katalysatorscnlamm »owohl zur Bildung der ersten als auch zur Lildung der zweiten Lage durch "luftlose" Kethoden aufgebracht wird. Er kann beispielsweise durch eine Schleuderscheibe oder eine nicht mit Luft arbeitende Spritze aufgebracht werden. Dies ist wichtig, um Lufteinschlüsse in der katalytischer. Oberfläche zu vermeiden, die sowohl die von dem Katalysator bedeckte JTIiI ehe als auch die Aktivitelt des Katalysators verringern würden. Das Aufbringen des Schlammes durch Bürsten usw, soll dabei möglichst vemieden verden»

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'. Mg. 5 zeigt den Aufbau der zweilagigen Katalysatorbeschichtung. nach dein Brennen und die Art, in welcher d:Le erste Katalysatorlage in die Keramik eingebettet ist. Die-.Stahlplatte 15 ist mit _t einer !ceramiscliön Beschichtung 16 versehen, in der eine Anzahl von Hohlräumen 20 enthalten ist. Die erste Katalysatorlage"bildet ζ,ΐ. eine Beschichtung'21 auf der Keramikschicht, während der Rest des Katalysators 22 teilweise in die Oberfläche der Keramj^kschicht eingebettet ist. Kein Katalysatormaterial befindet "sich nahe der Oberfläche der Stahlplatte 15. Die zweite Katalysatorlage 23 wird mechanisch mit der Oberfläche der ersten,* aus KeramikBiaterial und der ersten Katalysatorscliicht bestehenden Lage verbunden: und behält ihre Einheitlichkeit, s ".-".. .-■-'_.

Während die Erhitzung ,auf 26O⁰O notwendig ist, um die haftende ^ Oberfläche für die zweite'läge, zu* erzeugen, wenn ütanlactat verwendet wird,' und insbesondere, um eine katalytische Oberfläche mit 100fj iger Wirksamice it zu. entwickeln, ist diese Erhitzung und auch die Verwendung des¹ Bindestoffes nicht ausreichend, um die zweite lage fest mit der ersten lage· zu verbinden. Daher ist die rauhe Oberfläche der ersten lage notwendig. Wenn die zweite lage erhitzt wird, ist die dabei erzeugte Haftfähigkeit ausreichend, um die erste lage durch ihre rauhe Oberfläche fest mit der zweiten lage zu verbinden.

Die Dicke der verschiedenen lagen ist im allgemeinen von untergeordneter Bedeutung. Jede der lagen, die ursprüngliche Keramik- ~ * fritte und der Katalysatorschlamm, die zur Bildung der ersten la- ^ ge aufgebracht werden, und der Katalysatorseiilamm allein für die ■ zweite lagei sollte jedoch so jdünn wie möglich sein. Im allgemeinen sollte die Keramikschicht mit einer Dicke von 0,025 bis 0,09 ram aufgebracht werden. Jede Keramikschicht, die dünner ist, hat die iendeiiz, während des Brennens abzubrennen, während eine Beschichtung mit erheblich größerer Dicke zu brüchig wäre. Jede der Katalysatorschichten ist. vorzugsweise 0,012 -bis 0,075 mBi dick, wobei die erste Katalysatorschicht' vorzugsweise etwa 0,012 mm- dünner ist als die Keramikschicht, um zu vermeiden, _

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daß der Katalysator "beim Einbrennen durch die Keramikschicht hindurch "bis auf die Metallplatte sinkt, auf der die Beschiehtung aufgebracht wird.

Bei dein Aufbau der kataly ti sehen Be schichtung ge.Jlß der Erfindung wird nicht nur das katalytische l.aterial felter gebunden als "bei den bekannten "/erfahren, sondern es ist auch eine Beschädigung der katalytischen Beschichtung kein so ernctes Problem wie 'bei den bekannten Ausführungen. Selbst wenn die zweite Katalysatorseh:".cht abgekratzt v/ird, bleibt eine gewisse katalytische Wirksamkeit bestehen aufgrund des etwa 2o^igen katalytischen Anteils in der ernten Schicht, Da überdies in der ersten Schicht im. allgemeinen eine Anzahl von !■!ohlri.-'.unen. vorhe.ndeii ist, wird bei 'Jruoi:" auf die sv/eite Kataly atorlage der Katalysator eher ti for in die Poren des Keraiiiknaterials hineingedrückt, als da£ er entfernt vird.

Bei der Erhitzung der zweiten lage muß die Uer.peratur unter der Erweichungstemperatur der ernten Lage liegen, uu si:ie IJerstörung der nur teilweiseii Einlagerung des Latalysatcrs der ersten Lage' in der Keramik und eine Zerstörung des porösen Systorns zu vermeiden. Die '!ienperatur mu.^r' jedoch hoch genug sein, uu das dem Schlaran beigefügte Katarial ciieuiir.ch in den Eochter.peratur-Bindestoff umzuwandeln, der dasu beiträgt, die festere zweite Lage zu bilden.

Im folgenden v/erden einige Beispiele i'ür das erfir.dvjrigsge'nili.f>e Verfahren gegeben, jeiocrj. ir>t die Erfindung nicht auf diese Beis^-iele beschri'r.kt.

Beispiel 1:

In dieseu Beispiel v:ird eir·. Yerfc-liren zur bildung eines Katalysators c.lanues für die vorliegende Irfii^äung c.or:chrieben. In eine mit Porzellan ausgel:lei ete Kugelm'.lile v/erden 1CO Jeile eines Katalysators aus eine:· Oxyd einer iveltenep. Erde, vor: ugsweise öero::yd in Pulveri'om, 55,Ί Jeile von deionisierteL. './ancer,

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25»6 Seile einer Sitanlactatlösung mit einer Konzentration von ■ 5O^ und 300 Teile von 12,7 mm Burundumzylindem-eingeführt« Bas Gemisch wird gemahlen, bis nur eine Spur einer 100 g Probe auf einem DIiT PrüfsieTs ITr. 12o (325 Mesh Screen) verbleibt. Wenn diese Prüfung erfolgreich verlaufen ist, werden 2,56 Seile Glyzerin hinzugefügt/ und der Hahlvorgang wird weitere 30 Kanuten fortgesetzt.

Der bei diesem Verfahren erzeugte Sc.älamn hat einen Feststoff-' gehalt von etwa 56 ^. Dieser Schlamn kann sur Aufbringimg des Katalysators sowohl für die erste als auch i'Lir die aweite Lage der zweilagigen Beschichtung verwendetι-werden»

Beispiel 2; . . " ■ '

Disenplatte mit. einer Dicke ,von etwa 5 w.) und einer Größe von 3,56 χ 4-,56' cuwurde mit einer Kerarriilcschicht von.0,05 uin Dicke beschichtet. Das Keraraikniaterial war ein gemahlenes BesciiiGhtungsporsellanenjail, wie es auf Seite 24 des vorher erwälinten Buches von Bryant erv/aimt ist. .Das auf■-die. Metallplatte" aufgebrachte ICeramilcmaterial vmrde bei 17S⁰G/zehn I:inuten lang getrooltejjit, bis sich ein Bisq^u.it bildete. Dann wurde'eine Schiclit · . : aus Katalysatorschlamm entspreciiend den *3eispiel 1 in einer Dicke von 0,025 tarn.auf/den Bisquit aufges^ritst und die nun mit dem Bisqtiit und der/Schicht aus Katalysatorsclilaiim bescaichtete■ "Metallplatte, wurde 3,5 Hinuten laiig auf-eine temperatur von S15°G erhitst. ITäch Herausnehmen der beschichteten föetällplatte ä aus de® O'fen \mrde festgestellt, daß diese eine harte, rauhe, je- ^ doch ebene Oberfläche hatte. Sin Seil dieser Platte, wurde abgeschnitten imd die katalytische Bescliichtung.wurde geprüft, indem ein Tropfen von. "Rinderfett, aufgebracht und 30 Minuten lang auf /26O⁰C erhitzt wurde. Bs zeigte sicii, daß ein Seil des aufgebrachten Hinderfettes verschwunden war, was die katalytische tyirksaaikeit bestätigte.

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I C

Der Rest eier Platte wurde nit einer zweiten Schicht des katalytischen Schlammes entsprechend Beispiel 1 in einer Dicke von ₍ 0,075 nun, wiederum durch Aufspritzen, "beschichtet. Das nun zweimal "beschichtete Blech wurde 20* Limiten lang auf 26o°C erhitzt. Hach dieser Heizperiode hatte die katalytische Beschichtung eine glatte, mattnchwai-ze Oberfläche.

Beispiel 3,i

Eine alu..iiiiiumbesaiichtete Stahlplatte von der Grüße 32 χ 36 cui und von 1 mm Dicke wurde mit einer Q,05 mm dicken Keranikschicht "beschichtet. Diese Keramik war ein .Weicliporzeilanenail,-wie es auf Seite 98 des vorher genannten Buches von Bryant beschrieben ist. Die auf die Iletallplatte aufgebrachte Keramik wurde bei 177°C 10 Limiten lang getrocknet, bis ein Biskuit gebildet war. Dann wurde eine 0,033 mm dicke Schicht aus Katalysatorschlainm gemäß Beispiel 1 durch Aufspritzen aufgebracht und die nun mit dem 3isquit und mit dem Katalycatorsclüamm beschichtete imetallplatte wurde 3 Limiten lang auf 538⁰O erhitzt.

Die Iletallplatte wurde dann mit einer zweiten Schicht aus Katalysator schianm entsprechend Beispiel 1 in einer Dicke von 0,0635 mm ebenfalls wieder durch Aufspritzen beschichtet. Die nunmehr zweimal beschichtete Platte wurde 20'Kinuten lang auf 26O⁰G erhitzt. 1,'acl dieser Erhitzungsperiode hatte die Katalysatorbeschichtung eine glatte, mattschwarze Oberfläche.

Beispiel 4ϊ

Eine 40 χ 2C er.; große und 1,52 mn dicke Platte aus kaltgerolltem Stahl wurde mit einer 0,05 mm dicken Schicht aus Keraiiik beschichtet. Die.se Keramik war gemahlenes 3er;c.-ichtungsporzellanemail, wie es auf Seite 100 des Imches von Lryant beschrieben ist. Die auf die Let allplatte aufgebrachte Keramik wurde bei 204°0 15 Limiten lang getrocmet, bis ein ^isqvit gebildet v/ar. Dann wurde eine 0,05S mr.: dicke Schicht aus Katalysatorschlamm

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; entsprechend Beispiel 1 auf den Biskuit aufgespritzt und die ^: nun init dem Biskuit und der Katalyäatorschlammsehicht 'bedeckte * Metallplatte wurde 3_r5 Minuten lang auf-815°0 erhitzt.

■ ι ■Ein Teil der Platte wurde mit einer, zweiten Schicht aus Kataly- j satorschlamm gemäß Beispiel 1 in einer Dicke von 0,0635 mm ebenfalls durch Aufspritzen beschichtet. Die nun zweimal beschichtete Platte wurde 20 Minuten lang auf26O⁰G erhitzt* Nach dieser Erhitzungsperiode hatte die Katalysätorbeschichtung eine glatte, matt schwarze Oberfläche.· '

Beispiel 5;·.'- ; .. Λ

Die Haftung-der ersten Sehieht aus keramischer· und .erster Katalysa'torschicht wurde dadurch getestet > daß eine 10 χ 15 cm große Plätte, die entsprechend Beispiel 3 hergestellt ist, auf einen Priifßtand geklemmt wurde, wobei die kataXytisöhe^ Seite oben/ liegt» Ein Prüf gewicht von· 1260 g mit abgerundetem" ,Ende wurde 91,5 cm oberhalb der Platte aufgehängt und frei ί'εαϊΐ die Oberfläche fallen geiassen. Ein leil der Fritte und des Katalysators in der Hähe der Aufschlagstelle des Prüfgewichtes splitterte ab und der freigelegte Stahl hatte ein mattes, stumpfes Aussehen» ■ - ; '-.- ";. ; . . ■_"■■";;.·■:■ * - -

Der gleiche Test wurde mit der gleichen Platte durchgeführt,: '■' j

die j.edoch nur auf 4OG⁰O erhitzt worden war. Dabei splittertje [

ein größerer Teil des? äUB dritte un|, Katalyaatoi? bestehende^ ! Beschichtung ab und die freigelegte ^]-. Stahloberflache hatte ein

glattes, glänzendes Aussehen· } i

" I ■"■■-.'. '! Beispiel 6:; · . -..-■■'■■-. ;

Die Platte mit der zweifachen Beschichtung entsprechend Beispiel 2-wurde einem Hoffman-Kratzhärtetest.ujit.erworfen,.. Die Prüfvorrichtung wurde etwa 10 cm über die Oberfläche dieser Platte gezogen. Die Oberfläche wurde nur leicht angekratzt: und es gab keinen Durchbruch bis auf die Metall- oder Emailmiterläge. Bei mikroskopischer 'Untersuchung wurde festgestellt, daß die Kanten ··

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der Kratzspur'gleichmäßig waren und die Kratzspur eine Breite von weniger als 1 mm hatte.

Der gleiche 2est wurde mit einer Platte durchgeführt, die entsprechend dem vorgenannten amerikanischen Patent 3 266 477 präpariert war« Dabei trat ein "Pflügen" auf und ein Durchbruch bis auf die Ketalloberflache. 3ei der mikroskopischen Untersuchung wurde festgestellt, daß die Kanten der Kratzspur gezackt waren und die Kratzspur etwa 1,27 mm breit war,

Beispiel 7?

Eine 1o χ 15 cm i;roße Festplatte, die entsprechend Beispiel 2 hergestellt wurde, wurde hinsichtlich der katalytisclien Wirkung geprüft· Je ein Kröpfen von "Hamburger"-Fett, Schinkenfett und Wurstfett, die dadurch gewonnen -wurden, .daß diese KLeischarten in einer bedeckten Pfanne geröstet wurden, wurden auf diese Platte aufgebracht. Die Cestplatte wurde 1 Strnde lang auf 19O⁰C erhitzt und zeigte Anzeichen einer Verringerung der Fettflecken.

Die Platte wurde dann -..-eitere 11/2 S und en auf 2C4°0 erhitzt. Diesesmal ergab eine Prüfung der -Platte, daß alle drei lle.cken vollständig verschwunden waren»

- Patentansprüche -

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Claims (7)

1. P at en t a η s ρ r ν ehe · _

   !./Kochgerät üiit einer zuninu.est teilweise von 'Wiinden umgebenen heishareii KoChKone, wobei cuvaindest an den Yiünden eine Beschichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daf die Beschichtung aus ΓΛ/ei Lagen bentoht, n;"x;lich

   a) eine erste Lage (ά), die ii.i wesentlichen aus einer-an den \/tlnden '(5) angebrachten Kerar/.ikschiuht besteht,, in deren von. der Wand (5) abgewandten Oberfläche (7) eine dünne Schicht aus einem oxydierenden Katalysator eingebettet ist, der bei Jenperaturen über 1.25⁰O übergelauienes Essen oxydiert, wobei diese Oberfläche (7) rauh ist, und

   b) eine sv,^reite Lage (G) aus der. genannten oxydierenden Katalysator, der mechanisch Lit der gerannten Oberfirche (7) der ersten Lage (6) verbum'eii ist,

   \7obei jede der Katalysator schichten einen .. ο chteoperatur-- indes toif enthrit. .
2. 2. Kochgeriit nach Anspruch 1, daiui-ch gelcennselehnet., u.a.. die Wände (5) aus einen Ketall besteliev., das aus der ^rJ-ruppe ausgev;ühlt iot, welche Eisen, Iiisenlugic-rriigen und Stahl, Giiroinnichellegierimgen, Alu.niniu:,^:i imd Alu;:iiniualegiermiger. uTiu'aßt.
3. 3· Kochgerät nach Aaisv-ruch 1, dadurch gek.en;i£eichnet, da.: der Katalysator zumindest einen Stoxi aus der Srlippe enthalt, die aus den Oxyden, Geraten, Ilanganaten, Langaniten, Ghroraaten, Ghroraiten -und Yanadaten von Kobalt, Tichel," Rutheniuui, Palladium, Platin und den seltenen Erden besteht.

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4. 4* KochgerLit nach Ansprucli 1, dadurch gekennseichnet, da'- das YerhEltnis von aktivem Katclysatornaterial zu'Hochtenperatur-Bindemittel im Beaich von 45 bis 70 : 1 ist.
5. 5« Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekeimseichnet, daß der Hochtemperatur—'inue^toff Sitandioxyd ist,
6. 6. Terfaaren sur Herstellung einer oxydierenden Iratalytischen O/berfläch&'auf der Ketallwand eines Ilochgerätes, dadurch -

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   pelzen: no5.c-jj:c, ca.' i.vi: S.-.;Λ die l.evallv.'aiicl ^erei^ii^t, dann o.'.iie Por-cllani.rit te au:·.' -.ie Lo-UaJ-Ii^]Id o.ul"{jo credit, darauf c Ie lT_'.t ,g .:·η eine·, --ißrv. :.t ^eLroc^aiet, claim cine ercte Schich»t ώ.'.ηοβ SaGLa.....gs ■-.■i"i;_Jej:"-:ao.."i; vira, dor ana Giro, katalysator ■ ■:ια ci:ic:: . cjorial Ί.^.""J-.;!:'!;, da· nacli einer .>eh&iiu.lun& ein "oc^itenperatur—-ir.t-.^ ΐ·;';ο1 νΐι·ΰ, dar au i' der ßc.ilai.iubedec te ..isquii· :.i^-l; o:L::or ^'e-^oi-c/ijur je^rar.r.ö -.;ird, tie aucrc-iclit, um di.o lorrell i.....-.L. .e :.u r>c". el^on, darauf der ^ebre-nte Lii3-qi'it :".i"i; :i:ic:.- uv;oi';:: ..c iiu!:'; aun Lai;alyratorcc::lcu;]:i bedeckt ■uid ccIJio- lic f.ir. ir.-.'f-itc uc/icAt boi einer ^cLiperatui· ^e- :;ra:mt \:i::,., oeJ 6er ;;icL ue:.· oc "je ..pero.tur- in^nntoif bil-
7. 7. 7c:.·;.:·'. ro nc.c. .Ariapr^o.; C, c.aclrrc _ogI:g"· noic ;:et, va.il die orrr;e ucM" ...;;; λο.Λ vor de.. ..ri^i.eii uoc se' laiMbecc^ icliteten ^e\roc: ·.: ·,:".:.■ d.

   c. 7er;.'£i':3;'G"_ ^: ολ Anspruch 7, ilad-uc; ^e3:e"iji2eic3üict, daß der Sc/.laJiia i:. \/*ene:i"l;lic:ier- aus 4S»5 bis CC,5, aktive;ι katalysator, 5i5 -ic 4C,; 'Jcsr:er, I.aterial ^ur -ildiin-j von C,C6 bis 1,1;' eines Γ ocI:te«.perat'.-.r--inuootOa.ieG iu JJ".d«u.^c;tajid nnd 1,25 bis 1,5;$ lienet; ungBTiijjel "bestellt.

   9· Der im Verfahren ßeiJ'L· Anspruch b verwendete Schlamm, dadurch gekennzeichnet, da;;· aas Laoorial, das den Hochtemperatur-Bindestoff "bildet, üJitanlactat int.

   1o* Der im Verfahren ^einllß Anspruch ο verblendete Schlamm, dadurch gekenniseiclmet, da. er als Benet: uai,..ssfcoff Glyzerin enthält.

   , 11. Der Im Verfahren geu".. Ancpruch ο ver-. endete Sclalama., dadurch gekennzeichnet j da£ der katalysator eine i:isc:iung aus Oxyden

   j '-" dea?'seltenen ürde·: ict«
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