DE2403057A1 - Mehrfach geschichtetes kochgeschirr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kochgeschirr, insbesondere ein dauerhaft geschichtetes Kochgeschirr mit einer walzenplattierten Vielfachkonstruktion.

Durch die deutsche Patentanmeldung Ur. P 21 oo 588.9 ist ein Kochgeschirr bekannt, bei dem preiswerter Weichoder Flußstahl als Kernschicht verwendet wird, die durch dünne Schichten aus Aluminium und/oder anderen Nichteisenmaterialien bedeckt ist. Diese Schichtung macht die Verwendung des letzteren relativ teuren Materials minimal,
ohne daß die Eigenschaft, das Kochgeschirr auf oder nahe bis zur Aluminiumglühtemperatur erhitzen zu können, verlorengeht zum Zwecke der Sinterbindung von Porzellanglasuren und gesinterten Nichtklebe-Überzugssintermaterialien mit dem Behälter, und ohne daß damit ein
Verlust an Festigkeit des Behälters einhergeht als Folge der hohen Sintertemperaturen.

Dr. K/H.

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein geschichtetes Kochgeschirr, das alle die Vorteile des Gegenstandes nach der genannten deutschen Patentanmeldung aufweist, das jedoch darüber hinaus weitere Vorteile und -verbesserte Gütemerkmale aufweist. Bei der vorliegenden Erfindung sind die Kochgeschirre kalt geformt und bestehen aus einer Schichtung, bei der die gegenüberliegenden Seiten einer Stahlkernschicht, beispielsweise einer Schicht aus preisgünstigem Flußstahl einer liefziehverfahrensqualität, walzenplattiert, plattiert oder auf andere Weise mittels Druck mit Blechen aus kommerziell erhältlichem Aluminium oder Blechen aus Aluminiumlegierungen, die für Kochgeschirre geeignet sind, verbunden sind. Solche neu- . artigen Kochgeschirre aus walzenplattierten Schichtungen aus Flußstahl (Kohlenstoffstahl) und Aluminium, die auf geeignete Weise mittels Druck miteinander verbunden sind, bieten mehrere Vorteile gegenüber Geschirren oder Kochgeschirren aus Massivmetall oder anderen Verstärkungsmaterialien bzw. BeSchichtungsmaterialien, die im Tauch-, Sprüh- oder elektrischen Verfahren aufgetragen werden. Der hier verwendete Ausdruck walzenplattiert soll Schichtkombinationen umfassen, die durch Preßverbindung von Blechen aus Flußstahl und reinem Aluminium oder Aluminiumverbindungen, die für Kochgeschirr geeignet sind, hergestellt werden.

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3?lußstahlkochge schirr ist, wenn es nicht mit einem geeigneten undurchlässigen Überzug geschützt wird, gegen Rost anfällig. Aus diesem Grunde wird überwiegend .rostfreier Stahl oder Aluminium für Kochgeschirr verwendet. Wie in der genannten Patentanmeldung vermerkt ist, hat rostfreies Stahlgeschirr, obwohl es eine lange lebensdauer hat, eine geringere thermische Leitfähigkeit und ist weitaus teurer als Flußstahl- oder Aluminiumkochgeschirr. Dementsprechend sind die im Preis geringeren Aluminiumgeschirre populärer.

Unabhängig vom Preis jedoch sollte Metallkochgeschirr erstens gegen Rost oder andere Korrosionserscheinungen widerstandsfähig sein, um eine lange Lebensdauer zu haben und eine Verschmutzung der Lebensmittel zu verhindern, zweitens sowohl innen als auch außen leicht zu reinigen sein und drittens ein ausreichend ästhetisches Aussehen haben. Zusätzlich sollte Kochgeschirr verschiedene thermische und mechanische Eigenschaften haben, und zwar solche, wie sie in der genannten Patentanmeldung aufgeführt sind. Aus diesen Gründen muß unbeschichtetes metallisches Kochgeschirr polierbare Oberflächen haben, die gründlich poliert sein müssen, um eine glatte Oberfläche zu ergeben, frei von Rissen und Kratzern sowohl auf der Innenfläche als auch auf der äußeren Flache des Geschirrs.

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Wenn die inneren Kochflächen nicht glatt sind, setzen sich Speiseteilchen schnell sogar in die kleinsten mikroskopischen Kratzer und Risse fest. Diese mikroskopischen Risse und Kratzer lassen sich weder durch normales Reinigungsverfahren durch die Hausfrau noch in Waschmaschinen reinigen. Die Überbleibsel der gekochten Speisepartikel beschleunigen die Ansammlung neuer Partikel während der aufeinanderfolgenden Kochvorgänge und machen das Kochgeschirr sehr schnell unhygienisch, unappetitlich und fleckig und können sich gesundheitsschädlich auf die Mitglieder des Haushaltes auswirken, wenn das Geschirr nicht fortgeworfen wird. Das Fortwerfen wiederum schafft ökologisch unerwünschten Feststoffmüll und macht die vorzeitige WiederanSchaffung des Geschirrs notwendig.

Das Äußere des unbeschichteten Geschirrs muß ebenfalls aus verschiedenen Gründen poliert sein. Erstens ist es nicht ungewöhnlich, daß während des Kochvorganges Speiseninhalt überkocht. Solch überlaufendes Kochgut neigt dazu, auf der heißen gewöhnlich trockenen äußeren Fläche augenblicklich festzubacken. Solche festgebackenen Speiseüberreste, können praktisch nicht mehr entfernt werden, wenn die Außenfläche des Topfes nicht glatt ist und frei von Kratzern und Rissen ist. Abgesehen jedoch von dieser funktioneilen Vorbedingung ist es eine be-

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kannte Tatsache, daß das Äußere unbesch.ich.teten Geschirrs poliert werden muß, weil die Kunden lediglich sauberes, glänzendes unbeschichtetes Geschirr kaufen. Daher muß unbeschichtetes Geschirr aus Material hergestellt werden, das wenigstens genausogut polierbar ist wie gewalztes Blech aus Massivaluminium, wenn nicht zusätzlich organische oder unorganische Beschichtungen für das Geschirr verwendet werden.

Ein großer Teil des Metallkochgeschirrs wird aus im Preß-, Preßzieh-, Drehverfahren oder einem anderen Kaltziehverfahren hergestellten massiven 3?lachblechen gefertigt. Gewalzte Massivaluminiumbleche mit einem kommerziellen "Walz-Oberflachenzustand" oder daraus hergestellte vorgestanzte Platten sind polierbar,' der Koohgeschirrindustrie zugänglich und für solche Pormvorgänge geeignet. Die Oberflächen dieser Bleche sind frei von Rissen, Graten., Kratzern oder sich leicht lösenden. Plättchen, Brüchen oder Spalten, bei der Kaltverformung. Bei der Betrachtung unter dem Mikroskop erkennt man auf den Oberflächen solcher Massivbleche in. Walzrichtung angeordnete Rillen. Die Tiefe dieser Rillen ist jedoch mikroskopisch klein und die Polierbarkeit wird nicht erschwert. Beobachtungen unter einem Mikroskop zeigen ferner, daß die Oberfläche "walzenplattierten" Schichtplatten aus Stahl- oder Aluminiumblechen, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden.,, im wesentlichen derjenigen eines

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gewalzten Massivaluminiumblech.es gleich, ist. Daher ist die Polierbarkeit einer solchen Schichtplatte wenigstens so gut wie die von gewalzten Aluminiumblechen. Überdies ist nach, dem Polieren mit einer herkömmlichen Poliereinrichtung für das bloße Auge kein Unterschied zwischen gewalzten Massiv- und Schichtblechen erkennbar.

Im Gegensatz zu der glatten und homogenen Oberfläche von Massivaluminiumblechen und der Oberfläche von "walzenplattierten" Schichtblechen aus Stahl und Aluminium erscheinen auf den Oberflächen von Blechen die durch andere Methoden als dem Walzenplattieren beschichtet sind, schieferartige, inhomogene gußähnliche und poröse Aluminiumschichten. Daher ist die Polierbarkeit von Kochgeschirr, das aus den zuletzt erwähnten Blechen gefertigt ist, weit geringer als die des Kochgeschirrs, das entweder aus Massivaluminium oder "walzenplattierten" Schichtplatten hergestellt ist, wobei das letztere Gegenstand der Erfindung ist. Kochgeschirr aus "walzenplattierten" Schichtblechen genügt zumindest den Erfordernissen des täglichen Lebens, der Forderung nach leichter Reinigung und entspricht dem Erscheinungsbild massiver unbeschichteter Aluminiumgeschirre und ist dem unbeschichteten Geschirr, das aus Blechen hergestellt wird, die mit anderen Methoden als der des Walzenplattierens beschichtet werden, weit überlegen.

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Bei einer Ausführungsform eines "bekannten Kochgeschirrs soll eine Dreikomponenten-Geschirrwand aus einem tauelrveraluminierten Stahlkernblech hergestellt werden. Diese tauchveraluminierte Wand "besteht aus einem etwa o,9 mm dicken Stahlkern und zwei Aluminiumschichten, von denen jede annäherungsweise 25 Mikrometer oder 1/1000" dick ist^ und die gegenüberliegenden Seiten des Stahlkernes bedecken. In Wirklichkeit ist dieses bekannte Kochgeschirr jedoch aus einem Material gebildet, das verkehrsüblich als "aluminisierter Stahl" bekannt ist und ale solches nicht als aus drei Komponenten bestehend angesehen werden kann, jedoch als aus fünf Komponenten bestehend. Insbesondere ist eine AlPe-Zwischenflächeηschicht zwischen dem Stahlkern und seiner AIuminiumbeschichtung beim aluminisierten Stahl vorhanden. Diese AlFe-Zwischenfläche ist beabsichtigt und wird naturbedingt während der Tauchveraluminierung der Stahlbleche gebildet, um diese aus fünf .Komponenten bestehende Wandstruktur des veraluminierten Stahl-Kochgeschirres zu bilden. Im Gegensatz dazu sind die "walzenplattierten" Schichtenbleche aus Stahl und Aluminium der vorliegenden Erfindung echte Dreikomponenten-Wände und ist eine solche AlFe-Zwischenschicht weder erkennbar noch meßbar in dieser "walzenplattierten" Schichtung.

Ein bedeutender Nachteil des Vorhandenseins der AlPe-Zwischenschicht in der "veraluminierten Stahl"-

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Wandstruktur besteht in der Verringerung der effektiven Dicke der bereits dünnen Aluminiumschicht auf maximal 18 Mikrometer und häufig auf wesentlich geringere Dicken. Dieser Verlust an Aluminiumdicke kann jedoch nicht durch Hinzufügen von mehr Aluminium während des Tauchverfahrens ausgeglichen werden, da jedes zusätzliche Aluminium, das bei diesem Verfahren hinzugefügt wird, die Eigenschaft des Blechmaterials, zu der Kochgeschirrform gezogen oder auf andere Weise mechanisch verformt zu werden, ganz wesentlich verschlechtert, und zwar aufgrund einer Zunahme der Wahrscheinlichkeit einer Schichttrennung des Aluminiums und des Stahls. Diese Uachteile werden durch die "walzenplattierte" Schichtkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung vermieden.

Je homogener, porenfreier und dicker die Aluminiumbeschichtung auf dem Stahlkern ist, desto besser ist der Schutz gegen Korrosion, desto langer ist die Lebensdauer und desto effektiver ist der Schutz gegen Korrosion des gegen Rost anfälligen Stahlkernes. Die gußähnliche Struktur des Aluminiums in dem "aluminisierten Stahl", das durch das Tauchverfahren willkürlich auf dem Stahlblech angeordnet wird, kann nicht die porenfreie Gleichmäßigkeit und Homogenität von Aluminiumfolien liefern, die mittels Druck mit den Flächen des Stahlkernes verbunden werden, und zwar durch Walzenplattierung gemälS der vorliegenden Erfindung. Der geringe Widerstand der laucii-

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veraluminierten Bleche gegen Korrosion wird durch Preßzieh-, Zieh- und andere Kaltverformungsverfahren, wie sie zur Formung des Kochgeschirrs verwendet werden, weiterhin verringert.

Bei der Formung des Kochgeschirrs müssen die Grenzen der elastischen Deformation überschritten werden, um eine plastische Deformierung des Materials zu erhalten. Gewalzte Bleche aus Stahl und Aluminium mit geeigneten Eigenschaften, wie die "walzenplattierten" Schichtbleche gemäß der vorliegenden E_rfindung, eignen sich gut für die plastische Deformierung oder das "Fließen" in das Gesenk, wobei keine nachteiligen Wirkungen auf die anfängliche porenfreie Gleichmäßigkeit der Aluminiumbeschichtung auftreten. Im Gegensatz dazu neigen die gußähnlichen Strukturen der schieferähnlichen und porösen Deckschichten der tauchveranluminierten Stahlbleche in sehr starkem Maße eher zum Zerreißen, Brechen oder Einreißen anstatt zum "Fließen" in das Gesenk beim Preßziehvorgang. Schließlich, was sehr bedeutend ist, erhöht die beachtliche Verringerung der Aluminiumdicke des veraluminierten Stahles ganz wesentlich die Wahrscheinlichkeit einer Freilegung des Stahlkernmaterials durch die grobe, poröse getauchte Aluminiumschicht.

Zusätzlich sind die AlFe-Schichteη selbst in veraluminier-tem Stahl stark brüchig und verschlechtern

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dadurch die plastische Verformbarkeit erheblich für das "Fließen" in das Preßgesenk ohne Risse und Brüche. Ein anderer Nachteil der AlFe-Zwischenschiehten erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Korrosion aufgrund der Anordnung der Schichten'selbst. Metallsubstrate, erzeugt durch das Tauchverfahren, erzeugen verschiedene Verbindungen des AlFe, wie z.B. Al^Fe, AIj-Fe₂» etc. Wenn Kochgeschirr mit solchen Zwischenflächensubstraten verwendet wird, kann die Kohle in dem Stahlkern und die Wirkung der erhöhten Temperaturen, die während des Kochens auftreten, zu der Entstehung von Aluminium-Kohlenstoffverbindungen wie Al.C beitragen. Solche Aluminium-Kohlenstoffverbindungen sind sehr unstabil bei Gegenwart von Wasser oder Wasserdampfohne dal sehr wenige Kochvorgänge oder Abwaschvorgänge ausgeführt werden können. Kochgeschirr, kaltgeformt aus "walzenplattierten" Schichtblecheη aus Stahl und Aluminium gemäß der vorliegenden Erfindung, ist im wesentlichen frei von diesen AlFe-Zwischenflächenschichten und ist daher widerstandsfähig gegen derartige Korrosionen.

Hinsichtlich der Dicke der Aluminiumdeckschichten ist zu sagen, daß die Dicke im allgemeinen verantwortlich ist für den Widerstand gegen die Korrosion, die Lebensdauer und den Wert des Kochgeschirres. Da die Dicke der Aluminiumdeckschicht, gebildet durch das Tauchverfahren, auf ca. max. 18 Mikrometer wie zuvor .erwähnt

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begrenzt ist, wird die Korrosionswiderstandsfähigkeit, die lebensdauer und der Wert des Kochgeschirrs, hergestellt aus tauchveraluminiertem Stahl, ganz erheblich verringert. Im Gegensatz dazu können die Aluminiumdeckschichten des Kochgeschirrs gemäß der vorliegenden Erfindung leicht eine Dicke.bis zu 1o$ der Dicke des Stahlkernes aufweisen. Dies ist nicht nur aus den vorerwähnten Gründen wichtig, sondern eine solche stärkere Dicke sichert außerdem ausreichende Stabilität, ohne die übermäßige Verwerfung bzw. Verziehung des Geschirrs und verhindert eine Punkterhitzung, durch die die Speise anbrennen kann.

Die absolute minimale Wandstärke jeglicher metallener auf dem Ofen verwendeter Kochgeschirrbehälter beträgt o,7 mm. So können, wenn die Schichtung gemäß der vorliegenden !Erfindung verwendet wird, Aluminiumschichten bis zu 7o Mikrometer leicht realisiert werden, welche 1o $> der Dicke des Stahlkernes betragen, und diese Dicke verringert nicht die Zieheigenschaft, etc, Im Gegensatz dazu wird mit dem getauchten veranluminierten Stahl lediglich maximal eine Dicke von 18 Mikrometern erreicht, unabhängig von der Dicke des Kernes.

Zusätzlich zu der überlegenen Polierbarkeit, porenfreien Homogenität, überlegenen Kaltverformungs- oder Fließeigenschaft und der viel größeren Dicke der AIuminiumdeckscliieilten des walzenplattierten Kochgeschirrs

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gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein anderes äußerst wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung zu nennen, nämlich, die Beschichtungsfähigkeit.

Aus dem Stand der Technik sind Beispiele einiger OberfläehenbeSchichtungen in der Tabelle Fr. 1 aufgeführt

Tabelle Fr.

Kochg.-Art Innenbeschichtg. Bewertg. Außenbesch. Bewertg.

Preßziehfluß stahlblech

(a) 2-schichtige glasartige
Porzellanglasur

bevorzugt wie Innen- bevorzugt beschichtg.

dto. (b) 1-schichtige Splitterungs-

direkt aufge- widerstand

tragene Por- unter der

zellanemaille Norm

dto

s.Spalte

Preßzieh- (_c) hochpolierte Massivalu- Oberfläche
miniumbleche
oder aluminiumbeschichtete
Stahlbleche

Tauchverfahren nicht geeignet dto.

s.Spalte

dto,

(d) 1-schichtige PTgE-Dispersion auf säuregeätztes Aluminium

dto. dto.

m.d.Ausnahme, daß PTfE pigmentiert ist

dto

dto.

(e) 1-schichtige dto. PTES-Dispersion auf säuregeätztes Alumin. u.keramische Grundmatrize flammaufge spri tζ t auf Metall unter PTEE

409830/0432 dto.

m.d.Ausnahme, daß PTlE pigmentiert ist

dto,

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Kochg.-Art Innenbesobicht. Bewertg. Außenbesoh. Bewertg.

dto. (f) 2-schicbtiges Tauchver-

pigmentiertes fahren nicht PT$E-System auf geeignet mit Sand strahl
behandeltem
Metall

dto. (g) 2-schichtiges dto.

pigmentiertes
PTlE-System auf mit Sandstrahl
behandeltem Metall u.keram.Grundmatrize flammgespritzt auf Metall unter PTlE '

dto. (h) 2-schichtiges dto.

pigmentiertes
PTHE-System auf mit Sandstrahl
behandeltem Metall und glasartiger Sintergrund aufgebracht auf mit Sandstrahl behandeltem Metall und hitzegebunden bei über 5oo G

dto. (i) wie nach obere Lebensdauer

Beschichtg. (h) unter der Norm

jedoch glasartiger wo das Metall itjj

Sintergrund auf mit "Tauchverfahren"

behandeltem alkalisch behandelt wurde

mikrogeätztem Metall und hitzegebunden bis über 5oo G

dto. (j) 1-schichtige direkt , d-fco.

aufgetragene anorganische Aluminiumemaille auf alkalisch gereinigtem, feingeätzten Metall und hitzegebunden bei über 5oo G

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Die meisten Nichtklebe-Beschichtungssysteme für das Innere von Alutniniumkocbgescbirr verwenden Materialien der PIPE (Polytetrofluoräthylen) - Familie. Die weitest verwendeten Aufbringtechniken dieser Beschichtungen sind in der Tabelle Nr. 1 unter (d), (f) und (h) aufgeführt. Annähernd die Hälfte der Außenbeschichtungen für Aluminiumkochgeschirr bestehen aus direkt aufgetragener, 1-schichtiger glasartiger Porzellanemaille gem. Tabelle ITr. -1 unter (j). Die andere Hälfte der Außenbeschichtungen auf Aluminiumkochgeschirr verwendet ein organisches Material, wie das Verfahren, das- für Innenbeschichtungen in der Tabelle ITr. 1 unter (d) aufgeführt ist.

Es ist sehr wünschenswert, daß Kochgeschirr die maximale Zahl oder was natürlich ideal wäre allen Möglichkeiten der Oberflächenvergütung zugänglich wäre, die möglich sind und infrage kommen. Das Kochgeschirr, gefertigt aus Massivaluminium oder "walzenplattierten" Schichtblechen aus Flußstahl oder Aluminium gemäß der vorliegenden Erfindung sind identisch zueinander bezüglich der zuvor erwähnten Vergütungsmöglichkeiten,und das Kochgeschirr gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt daher die Anforderungen für diverse Oberflächengüten. Im Gegensatz dazu fällt Kochgeschirr, hergestellt aus tauchveraluminierten Stahlblechen oder Stahlblechen, die auf eine andere Art und V.'eise beschichtet sind als mittels Walzenplattierung, weit hinter diesen Anf.orde-

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rungen in den meisten Punkten zurück.

Eine ΡΤΙΈ-Oberflaebenbescbaffenheit ist per Definition eine selbst reinigende, nicht anklebende Be-. schichtung. Es widersetzt sich daher einer Adhesion mit allem, unglücklicherweise auch der Oberflächen des Kochgeschirrs, das mit diesem Material eigentlich beschichtet werden soll. Die Adhesion eines 25 Mikrometer Streifens einer ΡΤίΈ-Spitzenbeschichtung zu einem grundierten Metall liegt lediglich zwischen 4,5 und 9 kg, wie in den Laboratorien von du Pont de Nemours gemessen wurde.

Zum Zwecke der Beschichtung von Kochgeschirr werden wässerige Suspensionen von PTFE verwendet. Diese Suspensionen können Parbpigmente und verschiedene Netzmittel enthalten, wie auch gewisse anorganische Bestandteile in sogenannten Grundierungspräparaten. Eine nie bier verwendete "ΡΤΙΈ-Dispersion" bezeichnet solche Suspensionen, die frei von anorganischen Bestandteilen sind und die direkt auf das Metall aufgebracht werden, als auftragungsfertig für PTi¹E. Eine "ΡΤϊΈ-Spitzenbescbichtung", wie hier verwendet, bezeichnet Suspensionen, die auf einen Grundanstrich aufgetragen werden anstatt direkt auf das Metall. Eine "PTPE-Grundbeschichtung", wie hierin verwendet, bezeichnet solche Suspensionen, die anorganische Bestandteile enthalten und die andere erwähnte Bestandteile umfassen können, und die direkt auf das Metall aufgetragen werden, als auftragungsfertig füi¹ die PTEE.

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Alle drei dieser PTFE-Suspensionen werden durch konventionelle Anstrichniethoden aufgetragen, gewöhnlich durch Aufsprühen. Der Benetzungsfilm wird dann ofengesintert in einem Temperaturbereich von 4oo - 46o° G. Bei diesen Temperaturen werden die wässriggefaserte Suspension und die netzmittel verdampft und die PTFE-Partikel bilden einen Film. Anders als aushärtbare Farben bilden PTFE-Partikel keinen PiIm durch ITetzbildung und anders als thermoplastische Farben coalescieren oder fließen die PTPE-Teilchen nicht zusammen während der Hitzebindung. lediglich in Ermangelung einer besseren Beschreibung wird der Filmbildungsmechanismus der PTFE-Beschichtungen durch den Ausdruck "sintern" bezeichnet.

Die Reißfestigkeit eines gesinterten PTPE-Filmes bei Raumtemperatur liegt zwischen 1o5 lcp/qcm und 246 kp/qcm, abhängig von der Dicke. (ASTM-Test D 633). Die Industrieriormen für nicht haftende Kochgeschirrbescbichtungen fordern eine trockene und freie Filmdicke von nur 25 liitometer, so daß deren Reißfestigkeit wahrscheinlich geringer ist als diese Werte.

Ein gesinterter PTi¹E-FiIn ist v/eich, er zerkratzt leicht und kann daher leicht obgerieben v/erden. Tn allgemeinen ist die Lebensdauer solcher Beschiohtuii-•gen beträchtlich kurzer als die Lebensdauer des J-Iets lib ode ns des Jioch-rescni^res.

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Ein gesinterter PTFE-Film ist außerdem dehnbar. Seine Dehnbarkeit bei Raumtemperatur liegt zwischen 2oo und 4oo $, wie durch den ASTM-Test Nr. D 638 ermittelt wurde. Eine PTEE-beschichtete flache Metallscheibe kann daher zu der Form eines Geschirrs tiefgezogen werden, ohne daß seine Oberflächenbeschaffenheit beschädigt wird.

Ein gesinterter PTi¹E-IFiIm auf Kochgeschirr ist außerdem beträchtlich porös. Experimente und tatsächliche Gebrauchstests ergeben, daß Kapillarflüssigkeiten, die während des Kochvorganges verdampfen, dazu neigen, PTFE-Filme geringer Porosität vom Metall abzuheben.

Aufgrund der beabsichtigten und notwendigen Porosität von PTFE-Beschichtungen wird die Metallfläche des Kochgeschirrs unter solchen Bescbichtungen agressiven Mitteln in den Bestandteilen der Speisen in sehr ähnlicher Art und Weise wie die Oberflächen von unbeschichtetem Kochgeschirr ausgesetzt. Da jedoch ein leicht oxydiertes oder korrodiertes unbeschichtetes Aluminiumkochgeschirr noch verwendet werden kann ohne Gefahr für die Gesundheit, wird jede wesentliche Zwischenflächenkorrosion zwischen einer PTFE-Beschichtung und dem Metall die Abtrennung des PTPE-Pilmes*bewirken und wird die Richtanhafteigenscbaft bsw. die liichtanbrenneigensοhaft des Kochgeschirres unwirksam machen. Daher ist es zumindest genauso wichtig, die Iletallzwischenflache

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unter einer Hichtanhaftbeschichtung vor Korrosion, zu schützen als die Fläche eines unbeschichteten Geschirrs. Aus den vorhergehenden Gründen kann die Nichtanhaftbeschicbtung auf Kochgeschirr, das aus "walzenplattierten" Schichten besteht gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Lebensdauer haben, die derjenigen von Kochgeschirr aus Massivaluminium gleich ist, Beide haben eine längere Lebensdauer als Uic-htanbrennkochgeschirr, das durch andere Methoden als die des Walzenplattierens beschichtet ist,

PTI¹E ist indifferent gegenüber fast allen Chemikalien mit Ausnahme von geschmolzenen Alkalien und einigen perfluorierten Verbindungen. Reines Aluminium und Aluminiuralegierungen, die für Kochgeschirr geeignet sind, enthalten solche Bestandteile nicht. V/äbrend des Sinterns der Beschichtung auf der Aluminiumoberflache des Elochgeschirrs erscheinen daher keine bekannten oder erkennbaren chemischen Reaktionsbindungen an der Zwischenfläche zwischen den PTi¹E-Pa rtikelfx und dem Metall. Siα gesinterter Film der"PTEE-Dispersion" kann lediglich mechanisch mit einem metallischen Substrat verbunden werden, wie z.B. mit der i.luminiumoberfläche eines Kochgeschirres. Dementsprechend mu3 die glatte ,.luminiumfläche für das PTPE, bevor die Dispersion aufgesprüht wird, aufnehmefähig gemacht werden.

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Um eine mechanische Bindung zwischen einem Film der "PTPE-Dispersion" und eiraaMetall zu erhalten und um eine Abziehfestigkeit zu gewährleisten, die Industrienormen entspricht, muß eine bestimmte Anzahl von Hohlräumen in die anfänglich glatte jfcluminiuraoberflache eingearbeitet' -werden. Die Öffnungsweite dieser Hohlräume bzw. Bohrungen muß den Durchmesser der größten PiDi¹E-Partikel in der Dispersion beträchtlich übersteigen,und die Bohrungen müssen sich nach unten hin erweitern, um flaschenähnliche, ballonmäßige Hohlräume unterhalb der Metalloberfläche zu bilden. Über die weiten öffnungen kann sich dann eine große Zahl von Verankerungsbohlräumen mit der wässrigen Dispersion von PTPE füllen, bevor die wässrige Phase verdampft. Während des Erwärmens ballen sich dann die PTPE-Teilchen, die die Hohlräume unterhalb der Metalloberfläche ausfüllen, zu kugelförmigen Gebilden zusammen, die größer sind als die Öffnungsweite der Hohlräume, und haften auch mit den PTPE-PartikeIn oberhalb der Öffnungen und auf der Metalloberfläche über die Öffnungen der Verankerungshoblräume hinweg zusammen. Auf diese Art und Weise ist der PTPE-PiIm auf der Oberfläche des Kochgeschirres mit den in den Hohlräumen gefangenen ICuge!formen an sehr vielen Punkten des Pilmes verbunden.

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Das Verfahren zur Anbringung solcher flaschenähnlicben, ballonmäßigen Hohlräume in den Aluminiumblechen zur mechanischen Bindung eines PTFE-Filmes ist von der französischen Tefal S.A. angegeben worden. Das Tefal-Verfahren besteht darin, daß 1. alle Metallflächen, die nicht mit PTFE beschichtet werden sollen, abgedeckt werden, 2.daß die nicht abgedeckten Alutniniumfläcben gereinigt werden, 3. die nicht abgedeckten Metallflächen in konzentrierten wässrigen lösungen von Salz- und Fluß-.säure einer Tauchbeizung unterzogen werden, 4. das Ganze in eine neutralisierende lösung eingetaucht wird und 5. die Abdeckung entfernt wird und das Metall für den Sprüh- und Heizungsvorgang der PTFE-Beschicbtung gründlich gereinigt wird.

In im Handel erhältlichen Dispersionen kann der Durchmesser der größten PTFE-Partikel einen Durchmesser von o,5 Mikrometern oder mehr erreichen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Öffnungen der Terankerungshoh!räume unterhalb der Aluminiumoberflache ca. zehnmal größer sein sollten als der Durchmesser der Partikel, um den Eintritt einer genügenden Anzahl von PTFE-PartikeIn in die Verankerungshohlräume unterhalb der Metalloberfläche zu gewährleisten. Die "Tiefe der Verankerungshoh!räume muß wenigstens fünfmal größer sein als der Durchmesser der Öffnungen, um einen ausreichenden PTFE-Fluß aufgrund von Kapillarwirkung zu sichern. Dies erfordert, daß die ätzende Säure in dss Metall bis zu einer Tiefe von 25-35 Mikro-

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meter eindringt. Das Eindringen in solche Tiefen stellt bei Kochgeschirr, das entweder aus Massivalura aiumblechen oder "walzenplattierten" Schichten, die eine Mindestdicke der Aluminiumdeckschichten von 7o Mikrometer sicherstellen, kein Problem dar, da auch dort, wo die Hohlräume eine Tiefe von 35 Mikrometer aufweisen, eine minimale Dicke von 35 Mikrometer für die Aluminiumdeckschicht verbleibt. Bei Kochgeschirr jedoch, das aus Stahl besteht, das durch andere Verfahren beschichtet ist, ist die Dicke der Aluminiumdeckschichten auf ca. 18 Mikrometer begrenzt. Daher kann dieses Kochgeschirr PTFE-Beschichtungen, mit Hilfe von säuregeätzten Yerankerungshohlräumen nicht wirksam binden und festhalten.

Aufgrund verschiedener Überlegungen hinsichtlich der Bindung von ΡΤΙΈ auf säuregebeiztem Aluminium wurde ein "2-schichtiges" PTPE-Kochgescbirroberfläcben^Jbearbeitungsverfahren durch du Pont de Nemours entwickelt. In diesem 2-Schichtensystem wird die Aluminiumoberfläche durch Vorbereitung mit einem Sandstrahlgebläse aufnahmefähig gemacht. Gewöhnlich werden Hichteisen-Schleifmittel einer Körnung von 6o - 8o aus großer Nähe auf die voll weichgeglühte Oberfläche des Aluminiums mittels G-ebläsekanonen, die betrieben werden mit Druckluft' von ungefähr 7 kp/qcm, geschossen.

Die Rauheit der so behandelten Oberfläche des 2-Schichtensystems sollte 5 x 1o ^ cm betragen, gemessen

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mit einem Profilmeter, oder, gemessen mit einem ^?t?ermaskop", das die Höhe der metallenen "Spitzen" mißt, im Mittel 9,2 Mikrometer "Spitzen"-Höhe oder "Ta!"-Tiefe auf einem Gebiet von ungefähr 1oo qmm der Metalloberfläche betragen. Wie der Fachmann weiß, sind die tiefsten einzelnen "Täler" in dem weichen Aluminium annäherungsweise zweimal so tief wie die mittlere Tiefe der "Täler", die aus der sorgfältigsten Sandgebläsebearbeitung resultieren. Eine größte Taltiefe von etwas mehr als 18 Mikrometern stellt kein Problem für das Kochgeschirr mit ITichtanhafteffekt dar, das entweder aus Massivaluminium oder "walzenplattierten" Schichten gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt v/ird, wobei eine minimale Dicke von 7o Mikrometern für die Aluminiumdeckschichten über dem rostanfälligen Stahlkern erhalten wird. Im Gegensatz dazu weist Kochgeschirr, das durch eine andere Methode als die des Walzplattieren beschichtet wird, eine maximale Dicke von lediglich 18 Mikrometern, für die Aluminiumdeckschichten auf. Dementsprechend brechen die tiefsten Täler durch die Aluminiumdeckschichten zum Stahlkern durch und machen den Weg frei für die agressiven Medien der Speise oder der Abwaschmittel, wodurch der Stahlkern angegriffen wird und die Fichtanhaftbeschichtung dieses Kochgeschirres unwirksam gemacht wird.

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Für die amtliche Zulassung von Gebrauchsgeschirr mit liichtanhafteffekt muß die Abziehfestigkeit neben anderen Qualitätsanforderungen an den Film mit Kichtanhafteffekt Industrienormen genügen, beispielsweise der internationalen Qualitätskontrolle und den Testverfahren von du Pont de ITemours.

Das Tefal-System, durch das eine "ΡΤΙΈ-Dispersion" auf eine säuregeätzte Aluminiumfläche aufgebracht -wird, genügt den Abziehfestigkeitsnormen durch eine reine mechanische Verbindung zwischen dem PTi¹S und dem Schichtträger. Die theoretische maximale Abziehfestigkeit solcher mechanisch gebundenen BeSchichtungen, mit Nichtanhafteffekt ist im wesentlichen gleich der der Dehnfestigkeit des PTI¹E-Eilmes.

Im Gegensatz dazu wird beim 2-Schichtensystem- oder anderen PTFE-Vielschichtsystemen- eine "Grundbeschichtung" mit einem geringen PTi¹E-GehaIt zunächst auf dem Kochgeschirr aufgebracht-und dann eine an PTI¹E reichere "Oberbeschichtung" auf die "Grundbeschichtung". -Die "Grundbeschichtung" wird auf rauhe Oberflächen aufgebracht, beispielsweise entweder direkt auf mit Sandstrahlgebläse behandelte Aluminiumoberflächen oder hybride Schichtträger, die beispielsweise durch flammaufgespritzte oder bitzegebundene

Matrizen auf die Metalloberfläche aufgebracht werden. Solche Oberflächen haben keine flaschenähalichen,

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ballonmäßigen Hohlräume säuregeätzten Aluminiums, und ihre mechanische Bindungsfähigkeit ist daher weitaus geringer als die von säuregeätztem Aluminium. Daher wird die Abziehfestigkeit eines Filmes einer "PTFE-Dispersion", die direkt ohne "Grundbeschichtung" auf solche mit Sandstrahlgebläse behandelten Flächen oder hybriden Flächen aufgebracht wird, die Korm nicht erfüllen. Die "Grundbeschichtung" soll den mechanischen Kopplungsmangel dieser Flächen vermehren, so daß die Abziehfestigkeit des vollständigen "2-Schichten"-Systeras den Industrienormen genügt.

Die meisten Kochgeschirr- "Grundbeschichtungen" unterscheiden sich von den "Oberbeschichtungen" und von den "PTFE-Dispersionen" durch die folgenden Hauptmerkmale : 1. Gewöhnlich enthalten Grundbeschichtungen weniger PTFE, 2. Grundbeschichtungen haben anorganische Bestandteile zusätzlich zu den organischen Bestandteilen, 3. die Dicke der Grundbeschich'tüngen auf dem Kochgeschirr ist wesentlich geringer als die der Oberbeschichtungen, und 4· Grundbeschichtungen werden vor dem Sprühen und Erhitzen der "Oberbeschichtung" nicht voll gesintert. Der Bindungsmechanismus zwischen einer PiDFE-Gr und beschichtung und und einem Kochgeschirr-Schichtträger ist nicht genau bekannt. Elektronenmikroskopische Untersuchungen und Elektronen-Sondenstudien hinsichtlich des Bindungsmecbanistius von Aluminium/Ernaille-Systemen zeigen gewisse Analogien, jedoch mit der

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Bindung zwischen ⁿ2-Sohioht"-P!niS-Systemen. und Kochgeschirr-Schichtträgern. Diese Studien lassen erkennen, daß der vorherrschende Bindungsmechanismus eine Wechselwirkung oder Diffusion der anorganischen Bestandteile der Beschichtung und des Aluminiums ist. In einem System, das eine Sintermatrize verwendet, scheint es, daß die diversen anorganischen Bestandteile des Sintermaterials und des Metalls miteinander wechselwirken oder ineinander hineindiffundieren auf der einen Seite, und daß dann die anorganischen Bestandteile der PTI¹E-Gr und "beschichtung und des hybriden Schichtträgers auf der anderen Seite miteinander wechselzuwirken oder ineinander hineinzudiffundieren scheinen. Um eine geeignete Bindung durch einen solchen Mechanismus zu erhalten, müssen die 2-Schichtmaterialien, d.h. die Sintermatrize und die P5PE-"Grundbescbichtung" eine ausreichende Affinität zum Wechselwirken oder Hineindiffundieren haben, und zur gleichen Zeit muß jedes dieser beiden Beschichtungsmaterialien und das Aluminium in der Lage sein, in Wechselwirkung miteinander zu treten oder ineinander hineinzudiffundieren. Die massiven Partikel sowohl in dem Sinter als auch in der PT3?E-"Grundbeschichtung" sind verhältnismäßig klein. Daher kann eine Diffusion zwischen den Bestandteilen der Beschichtungsmaterialien in einem wesentlich größeren Bereich auftreten als die Diffusion oder Wechselwirkung der Beschiohtungsmaterialien und des

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Aluminiums. In der Tat, lediglich in seltenen Fällen k'innen Herstellungsfehler auf eine Trennung zwischen dem Sinter und der PTEE-"Grundbeschichtung" zurückgeführt werden. Die Fehler der meisten "2-Schicbt"-Systeme können vorherrschend auf Trennungen zwischen dem Metall und entweder dem Ginter oder der Grundbeschichtung oder beiden zurückgeführt v/erden.

Die oben erwähnten elektronenmikroskopischen Untersuchungen ergeben außerdem, daß die Diffusion von Aluminium und anorganischen Bestandteilen der Beschichtungen intensiver ist entlang den Korngrenzen eines gewalzten Metallbleches als über seiner Kornstruktur. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, eine feste und gleichmäßig starke Bindung der Beschichtungen zu erhalten, umso höher, je größer der prozentuale Anteil der Korngrenzenbereiche im Gesamtbereich der beschichteten Fläche des Metalles ist. Mit anderetiWorten, Inhomogenitäten der Metalloberfläche und grobe Körnungen sind Erzfeinde der festen Bindungen und dauerhaften Beschichtungen.

Geeignet gewalzte und ausgeglühte Aluminiumbleche haben homogene und feingekörnte metallografische Strukturen. Das Gleiche gilt für die ITetzschichten "walzenplattierter" Schichten gemäß der vorliegenden Erfindung, da diese Deckschichten gewalzte Aluminiumbleche sind.

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Beide Scbicbtträger erfüllen daher die Voraussetzungen für langlebige Beschichtungen. Auf der anderen Seite erfüllen die schieferartigen, porösen, gußähnlichen Strukturen der Deckschichten von Aluminium auf Stahl, dort wo der Stahl mittels anderer Methoden als der des Iiollplatierens beschichtet wird, nicht diese Bedingungen. Die Unterlegenheit der letzteren Schichtträger in Blechform wird noch vergrößert durch die Unfähigkeit des Zristallgitters der Aluminiumdcckschichten, nach der Kaltverformung des Bleches in die Form eines Geschirrs su rehomogenisieren.

Das Preßziehen bewirkt die plastische Deformierung des Metallbleches. Das unvermeidbare Resultat ist eine grobe Körnung des Metalls durch die Streckung seines Kristallgitters. Die ernsteste Vergrößerung der Körnung und andere Verzerrungen der metallografischen Struktur des Kochgeschirrluminiums tritt in der Habe der Übergangsstelle zwischen dem Boden und den Seitenwänden und an den Ausbauchungen über dem "Kragen" des Deckels auf. Das Kristallgitter von tiefgezogenem Aluminium sollte durch schnelles Aufheizen des Kochgeschirres und des Deckels auf eine temperatur von ungefähr 28o - 32o° C vor dem Aufsprühen irgendeiner Beschichtung, entweder Sinter oder PT3?E, rehomogenisiert sein. In dieser Hinsicht zeigt Kochgeschirr, das sowohl aus Massivaluminium als auch aus "walzenplattierten" Schichtungen gemäß der

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vorliegenden Erfindung besteht, homogene und feinkörnige Strukturen. Stahl, der durch andere Methoden beschichtet wird, zeigt dies nicht.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß Kochgeschirr, das aus einem "walzenplattierten" Schichtmaterial aus Blechen aus Flußstahl und Aluminium gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, dauerhaft und langlebig ist, und andere Qualit&tsmerkmale aufweist, die denen des Kochgeschirres aus Massivaluminium gleich sind. Jede für das letztere Kochgeschirr verwendbare Oberflächenbearbeitung und Beschichtung ist für das erstere ebenfalls geeignet. Im Gegensatz dazu erfüllt Kochgeschirr aus Stahlblech, das mit Aluminium mittels anderer als der Walzenplattierungsmethode beschichtet ist, nicht die Norm oder ist nicht funktionsfähig.

Ein anderes bemerkenswertes Merkmal des Kochgeschirres gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit seines Metallschichtmaterials, kalt bearbeitet werden zu können, um die abgescherten Kanten des Weichteilkern.es zu schützen, der sonst z.B. auf dem oberen Rand des Kochgeschirrbehälters und um den "Kragen" des Deckels freiliegen würde. Solche Kanten müssen auf die gleiche Art und Weise abgedichtet werden, um Korrosion und Rost fernzuhalten, die während der Verwendung des Kochgeschirres auftreten.

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Eine Möglichkeit, diese korrosionsanfälligen Schichten zu schützen, besteht in der Verwendung von rostsicheren Kantenelementen oder elektrolytischen,

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galvanischen oder anderweitigen BeschichtungTder freiliegenden Kanten des Stahlkernes, um eine Korrosion während der Verwendung zu verhindern. Geschichtetes Kochgeschirr aus rostfreien Weichstahlschichten ist in der Vergangenheit verwendet worden, bei dem die abgescherte Endkante des Weich- oder Flußstablkernes geschützt wird durch Hinüberziehen des harten rostfreien Überzugsraaterials überdie Kante des Weichstahles, um die freiliegende Kante abzudichten. Ein wichtiges Merkmal dieser bekannten Behälter beinhaltet jedoch die Deformierung des Weichstahlkernes, der weicher ist-als die äußere rostfreie Schicht. Bei diesem bekannten Kochgeschirr aus einer rostfreien Weichstahlschichtkonstruktion ist jedoch die Weichstahlkernschicht die Schicht, die primär während des Abdichtverfahrens der Kante deformiert wird derart, daß der Weichstahlkern zu einer scharfen Messerkante gezogen wird, die weitere Fabrikatiotisschritte für das Palten und andere Verformungen notwendig macht. Da überdies der Weichstahlkern im abgedichteten Endprodukt relativ zu der nicht-korrodierbaren rostfreien Stahlschicht, die dazu bestimmt ist, diesen bei der bekannten Konstruktion zu schützen," anodisch (positiv) ist, wird häufig während der Verwendung eine elektro-chemische Zersetzung und Korrosion des Weichstahles auftreten, insbesondere dann, wenn aus irgendeinem Grunde die rostfreie Stahlschicht gebrochen ist. 409830/0432

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Bei dem geschicbteten Kochgeschirr gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine auf andere Weise freiliegende Blechkante des rostanfälligen Y;eicheisenkernes leicht durch die relativ indifferente Aluminiumdeeisschicht geschützt v/erden, ohne da!3 der Stahlkern deformiert wird, der geschützt werden soll, und ohne das Erfordernis weiterer Yerformungsschritte, um scharfe Messerkanten oder Ähnliches zu neutralisieren. Bei der vorliegenden Erfindung kann die freiliegende Kante des Stahlkernes einfach geschützt werden durch Hinüberziehen der weicheren walzenplattierten Eicbteisen-Aluminiumdeckschicht, derart, daß ein Teil dieser über die Kante des Stahlkernes hinüberragt. Dieser Teil' wird dann über die freiliegende Stahlkante umgebogen, überdies wird der Widerstand gegen eine Korrosion der Kante wesentlich erhöht, da das Aluminium relativ zum Eisenkern anodisch ist.

Gemäß einem Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung weist das geschichtete Kochgeschirr eine erste Schicht mit einem Eisenmetallkern und porenfreie zweite und dritte Deckschichten aus Aluminium oder Aluminiumverbindungen auf, die für Kochgeschirr geeignet sind. Die zweiten und dritten Schichten bzw. Bleche sind wal^enplattiert und auf gegenüberliegenden Flächen der ersten Schicht angeordnet, wobei die erste Kernschicht in Sandwich-Bauweise zwischen den zweiten und dritten Deck-

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scbichten angeordnet ist. Die zweiten und dritten Schichten können poliert oder geschliffen sein oder in alternativer Iveise kann das Äußere oder das Innere oder beide dieser Schichten des Kochgeschirrs "beschichtet sein.

Gemäß einem anderen Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung weist das Kochgeschirr eine freiliegende Kante auf und überdeckt eine Schutzschicht das normalerweise freiliegende Ende des ersten Eisenkernes nahe dieser Kante, wobei die Schutzschicht aus einem Teil eines der Mchteisen-Deckscbichten besteht, der für eine bestimmte Länge über das Ende des Stahlkernes hinausgezogen wird und über dieses Ende herumgelegt wird.

Ein weiteres Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Abdichten der Kante eines geschichteten Kochgeschirrs mit einem ersten Stahlkern, der der Alterung und Zersetzung ausgesetzt ist. D s Verfahren beinhaltet einen Veiahrensschritt, durch den eine zweite weichere Deckschicht derart gezogen wird, daß die Deckschicht über das Ende des ersten Stahlkernes nahe der Kante des Kochgeschirres, die abgedichtet werden soll, übersteht. Dieser überstehende Teil des Deckbleches wird dann über das Ende des ersten Kernes herumgefaltet, um das Ende unter dem übergefalteten Teil des zweiten Bleches abzudichten.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind den Ansprüchen zu entnehmen.

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Die Erfindung soll nun anband eines Ausführungsbeispieles, das in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert "werden.

Es zeigen

!"ig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kochgeschirres, teilweise in gebrochener Darstellung mit einem Behälter und einem Deckel, wobei die Wandstärken größer dargestellt sind, um die walzenplattierte geschichtete Konstruktion besser -verdeutlichen zu können und

Pig. 2-4 vergrößerte Teilquerscbnitte der Seitenwandung des Kochgeschirrbebälters nach Pig. 1, in denen die Schritte des Verfahrens zur Abdichtung der Kanten des Kochgeschirres gezeigt sind.

Die in der I¹Ig. 1 gezeigte Kochgeschirreinheit io, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert, weist einen Kochgeschirrbehälter 12 und einen Deckel 14 auf. Der Behälter 12 ist von herkömmlicher Form, bei der ein oben offener Hohlkörper 16 zur Aufnahme des in dem Behälter zuzubereitenden Materials durch einen Boden 18 und eine aufrechte, im allgemeinen zyli"aä±rische

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Seitenwandung 2o gebildet wird, an der ein geeigneter isolierender Handgriff 22 angebracht ist. Das obere Ende der Seitenwandung 2o ist abgeschert und bildet eine obere Kante oder einen Rand 24.

Der Deckel 14 umfaßt einen allgemein plattenförmigen Teil 26 mit einem Handgriff 27. Der Abschnitt 26 ist einwärts und nach unten entlang des Umfanges verformt, um einen nach unten zeigenden ringförmigen !Flansch oder Kragen 28 mit einer unteren Kante 29 zu bilden. Der äußere Durchmesser des ringförmigen Kragens 28 ist -vorzugsweise etwas kleiner als der Durchmesser des Plattenteiles 26 und stimmt in etwa mit dem Innendurchmesser der Seitenwandung 2o des Behälters 12 überein, derart., daß der Kragen 28 leicht in den Behälter hineinpaßt, wenn er aufgesetzt wird, wobei der überstehende Teil 3o des Deckels auf der Behälterkante 24 aufliegt, um den Deckel gegen versehentliches Entfernen während der Verwendung zu sichern. Es ist klar, daß viele andere geeignete Decke1-konstruktionen als die beschriebene verwendbar sind, um den Deckel am Behälter während der Verwendung zu sichern.

Torzugsweise werden sowohl de-r Behälter 12 als auch der Deckel 14 aus einem walzenplattierten, geschichteten Material hergestellt, das in die fertige Form durch Ziehen, Preßziehen oder Kaltverformung

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gebracht wird. Ein Teil und vorzugsweise beide Teile aas geschichteten Kochgeschirres weisen einen gewalzten Stahlkern 32 auf, der aus einem relativ harten Weich- oder Flußstahl einer Kaltverformungsqualität gebildet wird, und diese relativ dicke Kernschicht wird auf einer Seite und vorzugsweise auf beiden Seiten walzenplattiert mit relativ dünnen, beständigen und dichten Blechen 33 und 34 aus weicherem blindgewalztem Blechmaterial, vorzugsweise Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die für Kochgeschirr geeignet sind.

Die fertiggewalzten Aluminiumbleche 33 und 34 werden walzenplattiert oder auf andere Weise mittels Druck auf die Kernschicht 32 aufgebracht, derart, daß das Aluminiumblech auf dem Stahlkernschichtträger druckgebunden angeordnet ist. Die Dicke eines jeden der Aluminiumbleche 33 und 34 beträgt vorzugsweise bis zu 1 ο ia der Dicke des Stahlkernes. Auf jeden Fall sollte die minimale Dicke der Bleche 33 und 34 vorzugsweise wenigstens 35 Mikrometer betragen, nachdem ihre Oberflächen für die Beschichtung vorbereitet worden sind. Bei solchen Dicken weisen die walzenplattierten Deckschichten des Kochgeschirres all die Qualitäten der Geschirre auf, die aus Massivaluminiumblechen aufgebaut sind, auf, z.B. metallurgische Güteeigenschaften, Homogenität und andere physikalische und chemische

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Güteeigenschaften. Diese Aluminiumdeckschichten können so leicbt gezogen, poliert, säuregeätzt und mit Sandstrahlen behandelt werden oder auf andere. Weise "behandelt werden, nachdem sie auf die Stahlkernschicht aufplattiert worden sind und sogar nachdem sie in die llochgescbirrform verformt worden sind. Sandstrahlbehandlung und Itzung oder andere -vorbereitende Behandlungen der äußeren Fläche der Aluminiumdeckschichten werden bevorzugt, da diese Oberflächen dadurch aufnahmefähig werden für Kochgescbirrbeschichtungen, wie z.B. eine innere, glasartige Sintergrundschicht für PTPE-Beschichtungen mit Uichtanhaftwirkung oder äußere Beschichtung, organische und glasartige anorganische ähnlicher Art, von denen Beispiele in der Tabelle Nr. 1 aufgeführt sind. Die Dicke der Aluminiumdeckschichten sollte außerdem ausreichend sein, um das Ausziehen der walzenplattierten Schicht für die Formung des Kochgeschirres zu ermöglichen,- ohne Bruch oder Zerstörung der Aluminiumdeckscbichten, und das Ziehen wenigstens einer-dieser Deckschichten, wie nachfolgend beschrieben wird, zum Abdichten der freiliegenden Kante 36 des Stablkernes 32 des Behälters oder des Deckels. Wo die Kante 36 abgedichtet werden soll, wie hier beschrieben wird, sollte das Verhältnis der Dicke der Aluminiumdeckschicbten 33 und 34 zu der Dicke des Stablkernes 32 vorzugsweise 1-6 und 1 - 2o betragen.

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Damit ist klar, daß der Behälter 12 und der Deckel 14 leicht auf verschiedene Art und Weise oberflächenbehandelt werden können. Das Innere des Behälters 12 und/oder des Deckels 14 können mit einem geeigneten PTPE-System mit ITichthaftwirkung beschichtet v;erden, wobei irgendeins der in der Tabelle Kr. 1 aufgeführten Systeme ej-'weuuDar ist,. ^usaozLicn ttann aas Äußere des .oenciruers i2 utia/oaer des DecKeis i4 mit einer geeigneten dekorativen Hochtemperaturemaille oder auf andere Weise beschichtet werden, wie ebenfalls in der Tabelle ITr. 1 dargestellt ist. Schließlich können alternativ entweder das Äußere oder das Innere entweder des Behälters oder des Deckels hochpoliert werden.

Bezugnehmend auf die Fig. 2-4 müssen einige Vorkehrungen getroffen werden, um die freiliegende Kante 36 des Stahlkernes sowohl des Behälters 12 als auch des Deckels 14 abzudichten, wenn auch die Aluminiumdeckschicbten 35 und 34 die Hauptflächen des Stahlkernes 32 gegen Korrosion während der Verwendung des Kochgeschirres schützen.

Um diese abgescherte Kante abzudichten, wird ein geeignetes Ziehrad V/ gegen eine der Aluminiumdeckschichten gedruckt, beispielsweise die innere Deckschicht 33, wie in der Pig. 2 gezeigt ist. Das RAd W wird anfänglich kurz unterhalb der oberen Kante 38 der Aluminiumschicht 33 positioniert und wird dann in Anlage gegen die AIu-

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miniumschicht gebracht, um so eine Kraft Έ auf das Material auszuüben.. Entweder wird dann das Rad ¥ nach oben aus der in der Ug. 2 mit durchgezogenen Linien dargestellten Position in die strichpunktiert dargestellte bewegt,wobei die Kraft J gegen die Aluminiumschicht 33 aufrechterhalten wird, oder es wird das Rad ¥ festgehalten und der Behälter nach unten gegen das Rad bewegt. In jedem Falle, ob das Rad oder der Bebälter relativ zu dem anderen Teil bewegt wird, wird die Kraft i¹ durch das Rad ausgeübt, um so eine Ziehoder Kaltverformungswirkung auf die Aluminiumdeokschicht 33 in der Richtung des Pfeiles D auszuüben.

Da die Aluminiumschicht 33 wesentlich weicher ist als der Stahlkern 32, wird sich das Aluminium strecken und bei 4o dünner und langer werden, während der härtere Stahlkern bezüglich der Dicke oder der Eorm im wesentlichen unverändert bleibt. Auf diese ¥eise wird die Deckschicht 33 länger als der Stahlkern 32, derart, daß ein Teil 42 des Aluminiumdecksohicht über das Ende der Kante 36 des Stahlkernes hinausragt, wie in der Pig 3' gezeigt ist. Die Aluminiumdeckschicht wird um einen Betrag gestreckt, der ausreicht, daß sichergestellt ist, daß die Länge des überstehenden Teiles 42-wenigstens der Dicke des Stahlkernes 32 entspricht, daß jedoch die Dicke des gestreckten Aluminiumbleches 4o noch ausreichendist, um den Stahlkern zu schützen.

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Sobald die Aluminiumdeckscbicht 33 gestreckt werden ist und den überstehenden Teil 4o bildet, wird dieser Teil über die freiliegende Kante 36 des Stahlkernes mittels des- Rades ¥ umgelegt, um die Kante unterhalb der Schutzschicht abzudichten, die jetzt von dem umgelegten Teil 4o gebildet v/ird.

Obgleich zuvor bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, daß die Deckschichten 33 und 34 aus Aluminium bestehen wollen, ist es klar, daß diese Schichten auch aus Aluminiumlegierungen und anderen Materialien aufgewalzt werden können, die weicher sind als der Stablkern, um die hier beschriebene Schichtkonstruktion und/oder die Kantenabdichtung zu realisieren. Obwohl eine walzenplattierte Schichtung aus Stahl- und Aluminiumblechen bevorzugt wird, da Aluminium anodisch gegenüber Stahl ist, um so die Wahrscheinlichkeit einer elektrolytischen Korrosion des Stahles während der 7erwendung des Kochgeschirres zu verringern, können außerdem andere walzenplattierte Schichtmaterialien verwendet werden, bei denen die äußeren Deckschichten anodisch sind relativ zu dem Kern. Überdies können dort, wo die . gewalzte Kante gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Schichten 33 und 34- aus verschiedenen Materialien gebildet sein, solange die Schicht, die gestreckt und umgelegt werden soll, weicher ist als die Kernschicht.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Mehrfach geschichtetes Kochgeschirr, gekennzeichnet durch einen Kern (32) aus einem eisenhaltigen Metall, durch beständige geschlossene zweite und dritte Schichten (33 und 34) aus im wesentlichen homogenen und porenfreien gewalzten Hichteisen-Metallschichten, die direkt mit dem Kern (32) verbunden sind, -wobei der Kern (32) in Sandwichbauweise zwischen der zweiten und dritten Schicht (33 und 34) angeordnet ist.

   2. Kochgeschirr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (32) ein Weicbstablblecb ist.

   3. Kochgeschirr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Dicke der zweiten und dritten Schichten (33 und 34) wenigstens 35 Mikrometer beträgt.

   4. Kochgeschirr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der zweiten oder dritten Schichten poliert ist. ·

   5. Kochgeschirr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der zweiten oder dritten Schichten mit einer hitzeabgebundenen Kochgeschirr-Oberflächenschicht beschichtet ist.

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   6. Kochgeschirr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hitzegebundene Beschichtung aus einem anorganischen Beschichtungsmaterial besteht, das bei einer Temperatur von über 5oo C mit wenigstens einer der zweiten und dritten Schichten verbindbar ist.

   7. Kochgeschirr nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die unter ¥ärme aufgebrachte Beschichtung ein PTi¹E-Material ist.

   8. Kochgeschirr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine freiliegende Kante (24) vorgesehen ist, an der das Ende des Kernes (32) freiliegt, und daß wenigstens eine der zweiten und dritten Schichten (33 und 34) aus einem Material gebildet ist, das weicher ist als das Material des Kernes (32), und daß eine Scbutzdeckschicht vorgesehen ist, die aus einem Teil (42) der weicheren Schicht in der labe der Kante gebildet wird, und die um eine gewisse länge über die Kante (24) hinausgezogen bzw. gestreckt wird und über das Ende des Kernes umgelegt wird.

   9. Kochgeschirr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (32) ein Weichstahlbleeh und die weichere Schicht ein Aluminiumblech umfaßt, das mit dem Kern verbunden ist.

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   ίο. Kochgeschirr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die weichere Deckschicht gegenüber dem Material des Kernes anodisch (positiv) ist.

   11. Kochgeschirr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Schichten auf die gegenüberliegenden Seiten des eisenhaltigen Metallkernes (32) mittels Walzen aufplattiert sind.

   12. Geschichtetes Bauteil für ein Kochgeschirr, gekennzeichnet durch eine freiliegende Kante, einen Kern, der aus einem ersten Material gebildet ist, einer zweiten Schicht, die aus einem zweiten Material gebildet ist, das weicher ist als das erste Material des Kernes, wobei die Enden des Kernes und der zweiten Schiebt normalerweise an der Kante freiliegen und eine Schutzdeckschicht das Ende des Kernes überlappt, wobei die Schutzdeckschicht aus einem Teil der zweiten Deckschicht nahe der Kante gebildet wird, um eine länge über die Kante hinaus gedehnt bzw. gestreckt und über das Ende des Kernes umgelegt wird.

   13. Bauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Material Stahl und das zweite Material Aluminium enthält.

   14. Bauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Material relativ zum ersten Material des

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   Kernes anodisch (positiv) ist.

   15. Bauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Schicht vorgesehen ist, daß der Kern in Sandwichbauweise zwischen der zweiten und der dritten Schicht angeordnet ist und daß die Scbutzdeckschicht die dritte Schicht an der Kante berührt.

   16. Bauteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Schichten aus dem gleichen Material gebildet sind.

   17. Bauteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Schichten relativ zum ersten Material des Kernes anodisch (positiv) sind.

   18. Bauteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Material Stahl ist und daß die zweiten und dritten Schichten Aluminium sind, die mit den gegenüberliegenden Flächen des Stahlkernes verbunden sind.

   19. Verfahren zum Abdichten der Kante eines geschichteten Kochgeschirrbauteiles, dessen Kern einer Alterung und Zersetzung ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Yerfahrensschritt eine zweite, weichere, indifferente »Deckschicht gezogen bzw. gedehnt oder ge-

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   streckt wird, derart, daß ein Teil dieser Deckschicht über das Ende des Kernes nahe der Kante des absudicbtenden Bauteiles hinaus ausgezogen wird, und daß in einem weiteren Yerfahrensscbritt der ausgezogene bzw. verlängerte Teil der zweiten Schicht über das Ende des Kernes herumgelegt wird, um das Ende unterhalb des uragefalteten Teiles der zweiten Schicht abzudichten.

   20. .Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht relativ zum Kern anodisch ist·

   21. Yerfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einem Stahl und die zweite Schicht aus Aluminium geformt wird.

   22. Yerfahren nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Kernes im wesentlichen konstant gehalten wird, während des Streck— bzw. Ziehvorganges, und daß der Teil der zweiten Schicht soweit über das Ende des Kernes hinausgezogen wird, daß die Ringe, um die dieser Teil über das Ende des Kernes hinausragt, im wesentlichen der Dicke des Kernes gleich ist.

   23. Yerfahren nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß der überstehende Teil der zweiten Schicht mit einer dritten, indifferenten Schicht auf der der zweiten Schicht gegenüberliegenden Seite des Kernes verbunden

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   wird, wenn der überstehende Teil umgelegt wird.

   24. !-lehrfach geschichtetes Kochgeschirr, gekennzeichnet .durch einen Kern, der ein eisenhaltiges T-Ietall enthält, durch beständige, durcljgeher.de zweite und dritte Schichten, wobei wenigstens eine dieser Schichten ein im wesentlichen homogenes und porenfreies gewalztes I-Ietallblech enthält, das direkt auf den Siseametallkern aufbringbar ist, wobei der Kern in Sandwichbauweise zwischen der zweiten und der dritten Schicht angeoahet ist und wobei die im wesentlichen homogene und porenfreie Schiebt im wesentlichen indifferent ist und relativ zum Kern anodisch (positiv) und weicher als das Eisenmetall des Kernes ist und eine minimale Dicke von wenigstens 55 Mikrometer aufweist, und durch eine anorganische, glasartige Beschichtung, die direkt mit der JTläche von wenigstens einer der zweiten und dritten Schichten bei einer Temperatur über 5oo°0 verbindbar ist.

   25. Kochgeschirr, nach Anspruch 24, de durch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Schichten auf den Eiserimetallkern mittels 17alzenplattierung aufgebracht sind.

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