DE3336736A1

DE3336736A1 - Dreischichtiges metall-laminat und dieses enthaltende gefaess, insbesondere fuer lebensmittelzubereitung

Info

Publication number: DE3336736A1
Application number: DE19833336736
Authority: DE
Inventors: Svein 4300 Sandved Eide
Original assignee: Ardal og Sunndal Verk AS
Current assignee: HACKMANN HOUSEWARES HELSINGFORS FI Oy AB
Priority date: 1982-10-11
Filing date: 1983-10-08
Publication date: 1984-04-12
Anticipated expiration: 2003-10-09
Also published as: AU2005083A; US4526842A; FR2534187A1; AU556020B2; NO154221B; JPS59131450A; SE8305294L; DK465083D0; DE3336736C2; FR2534187B1; DK157726C; CA1223406A; DK465083A; SE8305294D0; NO154221C; SE455756B; NO823396L; JPS6226905B2; DK157726B

Description

Patentanwälte
ZELLENTIN

67 Ludwigshafen/Rh.

Rubensstraße 30

Ardal og Sunndal Verk a.s. 5. Oktober 1983

Oslo 3, Norwegen aso 2661

Ra /g

Dreischichtiges Metall-Laminat und dieses enthaltende Gefäße, insbesondere für Lebensmittelzubereitung

Die Erfindung betrifft ein dreifach beschichtetes Metall-Laminat, das aus zwei unterschiedlichen Metallen besteht, deren äußere Schichten dünner und aus gleichem Metall sind, während die mittlere Schicht aus einem anderen Metall mit größerer Schichtdicke besteht.

Die Erfindung betrifft desweiteren die Anwendung dieses Laminates in Behältern, in denen Lebensmittel zubereitet und aufbewahrt werden.

Bekannt ist, daß in Behältern, wie Pfannen oder Töpfen oder dergleichen, in denen unter Zuführen von Hitze Lebensmittel zubereitet werden, im Boden dieser

Gefäße ein Temperaturgradient anzutreffen ist, der zu Verformung führen kann. Diese Deformierung verschlechtert den Wirkungsgrad der Hitzeübertragung von flachen Heizplatten und führt außerdem zu einer lokalen Überhitzung im Kochgefäß, wobei der Inhalt anbrennen oder wobei andere unangenehmen Folgen auftreten können.

Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, hat man verschiedene Lösungen versucht. Bei Kochtöpfen mit dünnen Böden wird z.B. der Boden nach innen gewölbt, um zu verhindern, daß der Kochtopf auf der Platte "tanzt".

Bei z.B. Kochtöpfen aus nichtrostendem Stahl,aus 18/8 Stahl oder aus einem Laminat von nichtrostendem Stahl ist es, wenn diese sich im täglichen Gebrauch bewähren sollen, notwendig, solche Kochtöpfe mit einem vergleichsweise dicken zusätzlichen Boden auszurüsten, der gewöhnlich aus Kupfer oder Aluminium besteht, um die Wärmeleitfähigkeit zu verbessern. Außerdem ist es nötig, in den Seitenwänden und im Boden vergleichsweise dickes Material zu verwenden, um eine zufriedenstellende Stabilität erreichen zu können. Aus diesen Gründen sind Kochtöpfe aus nichtrostendem Stahl . oder aus einem nichtrostenden Stahl-Laminat vergleichsweise schwer und ihre Herstellungskosten sind hoch.

; Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile dadurch zu be-

j seitigen, daß man dünnwandige Kochgefäße aus laminierten -i

-'■ Blechen herstellt, deren Oberflächen aus nichtrostendem

ι Stahl bestehen; dadurch werden bessere Eigenschaften erzielt

als in bisher bekannten Lösungen während gleichzeitig derartige Kochtöpfe billiger zu produzieren sind.

Überraschenderweise hat es sich herausgestellt, daß es möglich ist, das durch den Heizungsvorgang verursachte Ausbeulen zu vermeiden, wenn als Boden ein Dreischichten-Laminat verwendet wird.

Wenn das erfindungsgemäße Laminat erhitzt wird, erfolgt eine Auslenkung in der gewünschten Richtung und im gewünschten Ausmaß. Wenn dieses Laminat für die Herstellung von dünnwandigen Kochtöpfen verwendet wird, werden für die Kräfte, die aufgrund der Temperaturunterschiede zwischen der Außen- und der Innnenseite entstehen und die normalerweise eine Ausbeulung des Bodens bewirken, Gegenkräfte zum Teil oder in ausreichemdem Maße dadurch bewirkt, daß der innewohnende Bimetalleffekt in entgegengesetzter Richtung, d.h. nach innen wirkt, so daß der Boden stabil bleibt.

Eine thermische Auslenkung dieser Art wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein dreifach beschichtetes Metall-Laminat verwendet wird, dessen mittlere Schicht aus einer vergleichsweise dicken Metallplatte mit mäßiger oder guter Wärnk leitfähigkeit besteht, die auf beiden Seiten mit dünnen Blechen aus unterschiedlichem Metall mit erheblich geringerer Wärmeleitfähigkeit plattiert ist. Die Metalle sollen einen unterschiedlichen Wärmeausdehungskoeffizienten besitzen, wobei die Beschichtung auf der einen Seite vorzugsweise

eine Dicke von 5 - 10 % der Dicke der mittleren Schicht aufweist, während die andere Seite vorzugsweise eine Dicke von 10 - 30 % der mittleren Schicht hat.

Eine der äußeren Schichten ist vorzugsweise zumindest doppelt so dick wie die andere. Beim Aufheizungsvorgang entsteht so eine bimetallische Auslenkung.

Wenn das mittlere Metall einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als der des Metalles in den beiden äußeren Schichten, soll vorzugsweise eine der äußeren Schichten eine Dicke von 15 - 20 % und die andere Schicht eine Dicke von 5 - 10 % der mittleren Schicht haben.

Wenn das mittlere Metall einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als das Metall in den beiden äußeren Schichten, dann muß die dickere äußere Schicht verstärkt werden. Die dickere Schicht kann dann z.B. 30 % der mittleren Schicht betragen, während die dünnere äußere Schicht lediglich z.B. 10 % der mittleren Schicht beträgt.

Wenn ein erfindungsgemäß hergestellter Kochtopf samt Inhalt überhitzt wird, erhöht sich die bimetallische Auslenkung und zwischen dem Boden des Kochtopfes und der Kochplatte bildet sich ein Luftspalt.

Dadurch kann das Verbrennung oder Anbrennen von Inhalten des Kochtopfes vermieden werden und die Gefahr einer

ν *< ν ι

spontanen Entzündung des Kochtopfinhaltes herabgesetzt werden. Grundsätzlich kann diese Bimetallablenkung auch dazu benutzt werden, den Energieverbrauch zu kontrollieren. Da der Topfboden dünn ist, aber dennoch flach bleibt, entsteht beim Gebrauch von Kochplatten ein völlig neues Prinzip. Die Geschwindigkeit der Wärmeaufnahme wird vergrößert, das Kochgefäß reagiert schneller auf Änderungen der zugeführten Energiemenge. '

Ein anderes Beispiel für die praktische Anwendung des erfindungsgemäßen Laminats ergibt sich für wasserbaderhitzte Kantinen-Container. Derartige Kantinen-Container in Standardgrößen werden aus nichtrostendem Stahlblech hergestellt. Die bekannten Ausbildungen solcher Container können wegen einer Ausbauchung des Boden und einer lokalen Überhitzung zur Zubereitung von Lebensmitteln, für die ein Koch- oder Bratvorgang erforderlich nicht verwendet werden. Solche Lebensmittel müssen an anderer Stelle zubereitet werden und dann in den Container eingefüllt werden, wodurch die Konsistenz von Lebensmitteln negativ beeinflußt wird. Da Wasserbäder oft nicht genügend Wärme liefern, und wenn der Inhalt für längere Zeit heiß gehalten werden soll, kann es erforderlich werden, den Inhalt zurück in den Kochtopf zu verbringen um ihn auf einer Kochplatte zu erhitzen. Ei" fin dung s gemäß ist es möglich, Kantinen-Container aus Metallblech zu fertigen, die in standardisierte Wasserbäder passen und auch als Kochtöpfe verwendet werden können.

Ein ganz besonderer Vorteil besteht somit bei dünnwandigen Kantinen-Containern mit Oberflächen aus austenitischem, nichtrostendem Stahl, die als Kochgefäße auf praktisch allen Wärmequellen benutzt werden können. Da Flußstahl eine um 330 % bessere Wärmeleitfähigkeit hat als nichtrostender Stahl, führt ein derartiges Stahl-inlay im

' Laminat zu einer gleichmäßigen Verteilung der Wärme über j den gesamten Boden des Gefäßes.

Anhand der Figurenbeschreibung wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Laminat aus Flußstahl, der mit austenitischem Stahl plattiert wurde, in kaltem Zustand;

Fig. 2 das Laminat der Fig.1 in heißem Zustand;

Fig. 3 das Laminat mit einem Kern aus Aluminium, plattiert mit austenitischem nichtrostendem Stahl, in kaltem Zustand;

Fig. 4 das Laminat gem. Fig. 3 in heißem Zustand;

Fig. 5 ein Gefäß, hergestellt aus dem Laminat gemäß Fig. 3, sowohl in kaltem als auch in heißem Zustand;

Fig. 6 einen Kantinen-Container, hergestellt aus dem Laminat gemäß Fig. 1, in heißem und in kaltem Zustand.

In den Zeichnungen sind die verschiedenen Schichten vergrößert dargestellt. Die mittlere Schicht kann ein Metall mit einem Ausdehnungskoeffizienten sein, der geringer ist als der Ausdehnungskoeffizient der äußeren Schichten; dieser j hat das Bezugszeichen 1 erhalten. Wenn die mittlere Schicht j einen Ausdehnungskoeffizienten hat, der größer ist als der der Beschichtung, erhält sie das Bezugszeichen 2. Die beidseitigen Beschichtungen weisen immer unterschiedliche Dicken auf. Die dickere Seite erhält die Bezugsziffer 3 und die dünnere die Bezugsziffer 4. Die dickere Plattierung weist vorzugsweise 10 - 30 % der Dicke der mittleren Schicht auf.

In einer bevorzugten Ausführung besteht das Dreischichten-Laminat aus einer mittleren Schicht aus Aluminium, während die äußeren Schichten aus rostfreiem Stahl, vorzugsweise aus 18/8 austenitischem Stahl bestehen.

! Es kann von Vorteil sein, in der mittleren Schicht Flußstahl zu benutzen, während die beiden äußeren Schichten aus nichtrostendem Stahl bestehen.

Eine Beschichtung oder Plattierung der äußeren Schichten mit einer dünnen Schicht aus einem weiteren Material beispielsweise Kupfer auf der Außenseite und/oder Teflon auf der Innenseite kann vorgenommen werden. Andeie Beschichtungen können ebenfalls verwendet werden. >

Claims

Patentanwälte

Z ELLENTf N

Ludwigshafen/Rh.

RubensstraßQ 30

Ärdal og Sunndal Verk a.s. 5.Oktober 1983

Oslo 3, Norwegen aso 2661

WZ/g

Patentansprüche

ο)j Dreischichtiges Metall-Laminat, wobei die mittlere Schicht aus einer vergleichsweise dicken Metallplatte mit mäßiger oder guter Wärmeleitfähigkeit besteht_f die beidseitig mit dünneren Blechen aus anderem Metall mit erheblich geringerer Wärmeleitfähigkeit plattiert ist,, wobei die beiden Metalle unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, dadurch gekennzeichnet j daß die Plattierung auf der einen Seite vorzugsweise eine Dicke von 5 - 10 % der Dicke der mittleren Schicht aufweistj, und daß eine der äußeren Schichten vorzugsweise zumindest doppelt so dick ist wie die andere.
2.) Metall-Laminat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Schicht aus Aluminium besteht und die äußeren Schichten aus nichtrostendem Stahl.
3.) Dreifach beschichtetes Metall-Laminat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Schicht aus Flußstahl und die beiden äußeren Schiqhten aus rostfreiem Stahl bestehen.
4.) Verwendung von dreifach beschichtetem Metall-Laminat nach Anspruch 1-3 zur Herstellung von Koch- oder Warmhaltegefäßen.
5.) Gefäße zum Erhitzen von insbesondere Lebensmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß deren Böden aus einem dreischichtigen Laminat mit einer mittleren Schicht mittlerer oder guter Wärmeleitfähigkeit bestehen und deren eine äußere Schicht 5 - 10 % der Schichtdicke der mittleren Schicht aufweist und deren andere vorzugsweise mindestens doppelt so dick wie die gegenüberliegende äußere ist, wobei die mittlere und die äußere Schicht aus unterschiedlichen Metallen mit unterschiedlichem Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen.
6.) Gefäße zum Erhitzen von Lebensmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß deren Böden aus einem dreischichtigen Laminat gefertigt sind, dessen mittlere Schicht aus Aluminium und dessen äußere Schichten aus nichtrostendem Stahl bestehen.
7.) Gefäße zum Erhitzen von Lebensmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß deren Böden aus einem dreischichtigen Laminat gefertigt sind, deren mittlere Schicht aus Flußstahl und deren äußere Schichten aus rostfreiem Stahl bestehen.