DE2945288A1 - Silikatischer ueberzug fuer hitzebestaendige gegenstaende mit waermeuebertragender funktion, damit versehene gegenstaende und verfahren zur herstellung eines solchen ueberzugs - Google Patents

Silikatischer ueberzug fuer hitzebestaendige gegenstaende mit waermeuebertragender funktion, damit versehene gegenstaende und verfahren zur herstellung eines solchen ueberzugs

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DE2945288A1 DE19792945288 DE2945288A DE2945288A1 DE 2945288 A1 DE2945288 A1 DE 2945288A1 DE 19792945288 DE19792945288 DE 19792945288 DE 2945288 A DE2945288 A DE 2945288A DE 2945288 A1 DE2945288 A1 DE 2945288A1
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Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen silikatischen Überzug für hitzebeständige Gegenstände, insbesondere Behälter, mit wärmeübertragender Funktion.
Überzüge dieser Art sind vor allem Glasuren und Emails für Gegenstände aus Keramik und £etall. Als solche Gegenstände kommen z.B. Koch-, Brat-, Grill-, Back- und Serviergeschirre, Rechauds, Koch-, Brat-, Grill- und Backöfen, Heizkörper sowie technische Behälter (Sterilisationsapparate, Reaktionsgefäße für die chemische und pharmazeutische Industrie) in Betracht. Durch die Glasur bzw. das Email sollen diese Gegenstände gegen mechanische und/oder chemische Beeinträchtigungen geschützt werden.
Bei solchen Gegenständen hat es sich jedoch als recht nachteilig erwiesen, daß der Überzug aufgrund seiner hohen wärmedämmenden Eigenschaft den erwünschten guten Wärmeübergang stark mindert. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, diesem Mangel abzuheilen.
So ist es bei Edelstahlgeschirren bekannt, deren Stellfläche mit einer zusätzlichen Schicht aus gut wärmeleitfähigem Metall, z.B. Kupfer oder Aluminium, zu versehen, die durch eine äußere, aus Edelstahl bestehende Schicht gegen mechanische und chemische Einwirkungen geschützt ist. Diese bekannten Geschirre weisen zwar einen besseren Wärmeübergang und eine gleichmäßigere Wärmevertei-
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lung als mit einem herkömmlichen silikatischen Überzug versehene Geschirre auf, doch wird diese Verbesserung nur durch Inkaufnahme anderer Nachteile ermöglicht: Es treten ein erhöhter Materialaufwand (Slektrolytkupfer und zusätzliche Edelstahlplatte), Geräteaufwand (induktive Lötanlage) sowie Arbeitsaufwand (Hartverlöten nebst Beseitigung des dadurch entstandenen Zunders und von Lotüberständen) und damit eine beträchtliche Kostensteigerung auf. Außerdem wird das Geschirr schwerer und verliert an Haltbarkeit, da es an fehlerhaften Lötstellen häufig zu einem Lösen des Bodens kommt.
Weiter ist aus der DE-PS 1 298 246 ein emailliertes Kochgeschirr bekannt, dessen Stellfläche mit einer Folie bedeckt ist, die als geschlossene Kupfer- bzw. Aluminiumfolie ausgebildet ist oder durch ein Bindemittel gebundene Metallpartikel oder Metalloxide enthält. Auch mit dieser bekannten Lösung ist zwar eine Verbesserung der Wärmeübertragungs- und -Verteilungseigenschaften erreicht worden, doch haften ihr ebenfalls etliche Nachteile an. So tritt bei dem bei 800 C erfolgenden Einbrennen der Folie eine starke Verzunderung der Kupferoberfläche bzw. ein Schmelzen des Aluminiums ein; infolgedessen wird bei Verwendung von Kupferfolie, deren Haftung durch beim Einbrennen entstehende Gaseinschlüsse stark beeinträchtigt ist, ein Nachschleifen erforderlich, während bei Verwendung von Aluminiumfolie deren Verbund durch das Schmelzen zerstört wird und die Aluminiumpartikel in das Email, teilweise sogar bis auf das Metall des Geschirrs, diffundieren. Dadurch entstehen Poren, in die bei Ver-
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Wendung von Stadtgas als Wärmequelle dessen saure Verbrennungsbestandteile eindringen und zu einer vorzeitigen Korrosion des Geschirrbodens führen. Auch die aggressivon Medien der Geschirrspülmaschine wirken sich insoweit ungünstig aus.
Schließlich ist es aus der D3-PS 1 454 210 bekannt, in das Email von Geschirren im Bereich der Stellfläche Aluminiumpulver einzubringen. Auch diese Maßnahme fördert wieder den Wärmeübergang und die Wärmeverteilung im Geschirrboden, doch treten bei diesen bekannten Geschirren im wesentlichen wieder die vorstehend in Verbindung mit der DE-PS 1 298 246 bei Verwendung von Aluminiumfolie erwähnten Nachteile auf. Außerdem ist die Herstellung dieser Geschirre mit erheblichen Gefahren verbunden, weil dabei durch die Alkalität des Emailschlickers bedingt - leicht entzündlicher Wasserstoff entsteht. Schließlich sind die Aluminium enthaltenden Überzüge wegen ihrer rauhen Oberfläche unansehnlich und nicht pflegeleicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden, d.h. also einen silikatischen Überzug zu schaffen, der bei Geschirren wie auch bei anderen Gegenständen der eingangs genannten Art eine erhebliche Verbesserung des Wärmeübergangs und der Wärmeverteilung ermöglicht und darüber hinaus dem Gegenstand selbst noch ein gutes Aussehen verleiht, ohne dafür die in Verbindung mit dem Stand der Technik erwähnten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Überzug mindestens 10 Gew.# eines Glim-
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mers enthält und auf die Überfläche des Gegenstands unterhalb der Zersetzungs- oder Auflösungstemperatur des Glimmers eingebrannt ist.
Glimmer besitzt eine gute Wärmedurchlässigkeit. Da die Glimmerteilchen den an sich wärmeisolierend wirkenden Überzug in feiner Verteilung durchdringen, entstehen Bahnen für den Transport der weiterzugebenden Wärme. Infolge der statistischen Verteilung der Glimmerteilchen verlaufen diese Bahnen in einer Behälterwand sowohl quer (Wärmeübergang) als auch längs (Wärmeverteilung)der Wand, so daß der Wärmefluü in beiden Richtungen stattfindet. Außerdem zeigt jedoch der raonoklin-prismatisch kristallisierende Glimmer auf seinen Spaltflächen Perlmutterglanz, wodurch der erfindungsgemäße Überzug ein rnetallisch-irisierendes Aussehen vermittelt. Besondere arbeits- und/oder geräte- und/oder verfahrenstechnische Vorkehrungen sind für die Herstellung und Anwendung des erfindungsgenäßen Überzugs nicht erforderlich; auch bleibt dessen chemische und/oder mechanische Widerstandsfähigkeit durch den Glimmerzusatz unbeeinflußt. Allerdings muß gewährleistet sein, daß der Überzug unterhalb der Zersetzungs- oder Auflösungstemperatur des Glimmers eingebrannt wird, weil sonst die gute Wärmedurchlässigkeit und die Glanzeigenschaften des Glimmere stark gemindert werden bzw. ganz verlorengehen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Glimmer mit Titandioxid modifiziert, wobei die Glimmerteilchen vorzugsweise mit dem Titandioxid beschichtet sind. Auf diese Weise läßt sich
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■'lev Au Γ] öi'Ui'i.·"- bzw. Xerse t/.un;':: p.unk t des ^liiri'e:1; ::u einer höhereti Temperatur verschieben, wau den Anwendung te reich orheblich vergrößert; auherde" wir·'] dadurch äie J J anteigen:.:oha f t des Glimmere verbessert.
Die Herstellung derartiger .. berziJf re kann iiui' verschiedene A'eise erfolgen. 2irer:-eits kann der G Ii mir. er zu sat ζ in de::: noch nicht eingebrannten Lberzug verteilt sein, was vor al !em bei ranz oder teilweise einschichtigen "überzügen (Ci'enauskleidungen oder Geschirre) angewandt werden wird, während andererseits der C-limmerzusatz gui' die OberilLLohe des noch nicht eingebrannten L ber- zurs aufgebracht sein kann, wobei er entweder in Form von reinem Glimmer oder in Verbindung mit einem Trägermittel brp.durch Spritzen, Tauchen, Pudern oder Drücken aufgebracht wird. Als Trärermittel kommen dabei u.a. Wasser mit Stellsalzen oder Siebdrucköle in Betracht; das Drucken kann auch indirekt durch Aufbringen von Schiebebildern erfolgen.
Insbesondere bei emaillierten Gegenständen kann der 1 berzug mehrschichtig (z.H. G-rurid- und Deckemail mit Iberfangemail) ausgebildet sein, wobei dann gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung alle tberzugsschichten einen Glimmerzusatz aufweisen. Dabei kann der Glimmer den einzelnen Lberzugsschichten auf unterschiedliche Weise zugesetzt sein; z.fi. kann der Glimmer im Grundemail vor dem Einbrennen verteilt und auf dos Deckemail nach dessen Einbrennen durch ein Schiebebild aufgebracht und mittels eines nochmaligen Brands in dieses Deckemail versenkt worden
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BAD ORIGiNAL
sein. Vor allem bei Töpfen und H'annen, die auf der Stellfläche, an der ein guter Wärmeübergang stattfinden soll, nur das Grundemail aufweisen, in den Viandbereichen dagegen, in denen möglichst wenig Wärme nach außen abgehen soll, jedoch mit Grundur.d Eeckerr.ail versehen sind, kann es von Vorteil sein, wenn allein die Grund email schicht einen Gliirmerzusatz aufweist, weil dann die Beckemailschicht wä'rmeirol ierend wirkt.
Schließlich besteht auch die Möglichkeit, einen Topf bzw. eine Pfanne insgesamt mit einetr. Grundemail sowie rrit Ausnahme der Stellfläche mit einem Eeckemail zu versehen, die beide keinen Glimmerzusatz enthalten, der dann nach dem Einbrennen des Emails mittels Schiebebild allein auf die Stellfläche aufgebracht und dort in einem weiteren Brennvorgang im Grundemail versenkt wird. Ggf. kann auch die innere Eodenfläche des Topfe bzw. der Pfanne mit einem Glimmerzusatz versehen sein.
Unter der Bezeichnung silikotischer Überzug ist vorstehend stets ein anorganisches Silikatgemisch aus den Hauptbestandteilen Quarz, Flußmittel und ggf. Trübungsmittel verstanden worden.
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Claims (1)

  1. DIPL.-ING. DR. JUR. W. BÖHME
    Dipu-ING. E. KESSEL
    DIPL.-1NG.V. BÖHME PATENTANWÄLTE
    Bankkonto: Deutsch· Bank Nürnberg
    (BLZ 78070012) Nr. 137315 Postscheckkonto: Amt Nürnberg Nr. 44852-853
    8500 NÜRNBERG, den Ρ . 1 1 . 1 970
    Frauentorgraben 73 (am Plärrer) ■■■—,■
    Telefon: (0911) 227362. 204296. 204297 Telegrammadresse: PATBOM Telex Nr.: 0623636
    Anmeld erin; Firma F. Xaver Leipold
    Titel:
    Silikatischer Überzug für hitzebeständige Gegenstände mit wärmeübertragender Funktion, damit versehene Gegenstände und Verfahren zur Herstellung eines solchen Überzugs
    Patentansprüche
    1. Silikatischer Überzug für hitzebeständige Gegenstände, insbesondere Behälter, mit wärmeübertragender Funktion, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug mindestens 10 Gew.% eines Glimmers enthält und auf die Oberfläche des Gegenstands unterhalb der Zersetzung- oder Auflösungstemperatur des Glimmers eingebrannt ist.
    2. überzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glimmer mit Titandioxid modifiziert ist.
    3. Überzug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmerteilchen mit dem Titandioxid beschichtet sind.
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    4. überzug nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Glimmerzusatz in dem noch nicht eingebrannten Überzug verteilt ist.
    5. überzug nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grlimr.r>erzusat~ auf die Oberfläche dec noch nicht eingebrannten Überzugs aufgebracht ist.
    6. überzug nach Anspruch ■?, dadurch gekennzeichnet, daß der Glimmerzusatz entweder in Form von reinem Glimmer oder in Verbindung mit einem Trägermittel bsp. durch Spritzen, Tauchen, Pudern oder Drucken aufgebracht ist.
    7. Überzug nach den Ansprüchen 1 - 6, der mehrschichtig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Überzugsschichten einen Glimmerzusatz aufweisen.
    8. Überzug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Glimmer den einzelnen Überzugsschichten auf unterschiedliche Weise zugesetzt ist.
    9. Verfahren zur Herstellung eines Überzugs nach den Ansprüchen 7 und 8 auf Gegenständen, insbesondere auf Topfen bzw. Pfannen, die zunächst mit einem Grundemail und dann mit einem Deckemail versehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Glimmerzusatz im Grundemail vor dessen Einbrennen verteilt und auf das Deckemail erst nach dessen Einbrennen
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    durch ein Schiebebild aufgebracht und darin mittels eines nochmaligen Brands versenkt wird.
    10. Lit einem aus einem Grundemail und einem Deckemail bestehenden überzug nach den Ansprüchen 1 - h versehenes Koch-, Brat-, Grill-, Back- oder Serviergeschirr, dadurch gekennzeichnet , daß sowohl das Grundemail als auch das Deckemail die gesamte Geschirroberfläche bedecken und beide Schichten mit einem Glimmerzusatz versehen sind.
    11. Iv.it einem aus einem Grundemail und einem Deckemail bestehenden überzug nach den Ansprüchen 1-8 versehenes Koch-, Brat-, Grill-, Back- oder Serviergeschirr, dadurch gekennzeichnet , daß die Geschirroberfläche vom Grundemail vollständig, vom Deckemail jedoch nur mit Ausnahme der Stellfläche bedeckt ist, wobei allein das Grundemail einen Glimmerzusatz aufweist.
    12. Geschirr nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundemail nur im Bereich der Stellfläche mit einem Glimmerzusatz versehen ist.
    15. Geschirr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zonal begrenzt angeordnete Glimmerzusatz in das Grundemail erst nach dem Einbrennen mittels Schiebebild und nochmaligem Brand eingebracht ist.
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