DE3918824C2 - - Google Patents
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- DE3918824C2 DE3918824C2 DE3918824A DE3918824A DE3918824C2 DE 3918824 C2 DE3918824 C2 DE 3918824C2 DE 3918824 A DE3918824 A DE 3918824A DE 3918824 A DE3918824 A DE 3918824A DE 3918824 C2 DE3918824 C2 DE 3918824C2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/18—After-treatment
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
- D06F75/00—Hand irons
- D06F75/38—Sole plates
Description
Die Erfindung betrifft eine Bügeleisensohle nach dem Ober
begriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Bügeleisensohlen sind in den verschiedensten Aus
führungsformen schon seit längerem bekannt. So ist in der
EP 02 17 014 A2 eine Bügeleisensohle beschrieben, bei der der
Sohlenkörper zur Erzielung einer guten Wärmeleitfähigkeit und
zur Gewichtsreduzierung und damit zur leichteren Handhabbarkeit
des gesamten Bügeleisens aus Aluminium hergestellt wird.
Da die Festigkeit von Aluminium geringer ist als die Festig
keit von anderen, häufig auch im Haushaltsbereich benutzten
Metallen, wie z. B. Stahl oder Eisen, können sich beim Überbügeln
von harten Gegenständen, wie beispielsweise Reißver
schlüssen oder Knöpfen, auf der Bügelseite Kratzer mit hervor
stehenden Graten bilden, die ähnlich wie bei einem spanab
hebenden Vorgang aus der Bügeleisensohle aufgeworfen werden.
Diese Grate ziehen beim Bügeln von besonders empfindlichen
Stoffen, wie beispielsweise Seide, Fäden aus dem Stoff, was zu
dessen Beschädigung führt. Eine Beschädigung solcher Stoffe
liegt aber auch bereits dann vor, wenn ein derartiger Grat
deren seidig glänzende Oberfläche auch nur aufrauht.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde die in der
EP 02 17 014 A2 beschriebene Bügeleisensohle auf ihrer Bügelseite
mit einer keramischen Hartstoffschicht versehen, die mit
einem thermischen Spritzverfahren, beispielsweise einem
Flamm- oder Plasmaspritzverfahren, aufgebracht wurde. Die derart
hergestellte Hartstoffschicht hat den Nachteil, daß sie
porös ist und daß sie insbesondere bei Dampfbügeleisen Feuchtigkeit,
Luft und auch Verunreinigungen aufnimmt, die bis zum
Sohlenkörper eindringen können. Hierdurch stellt sich auf der
Bügelseite des Sohlenkörpers befindlichen Aluminiumoberfläche
Korrosion ein, die zur Aufwerfung oder Blasenbildung und
schließlich sogar zur Ablösung der Hartstoffschicht führen
kann. Die Folge davon ist eine Beschädigung der Bügelseite des
Sohlenkörpers, was beim Bügeln zu Schäden am Bügelgut führen
kann und erhöhte Reibungskräfte bei der Bewegung des Bügel
eisens hervorruft.
Die aus der EP 02 17 014 A2 bekannte Bügeleisensohle wird
darüber hinaus im Laufe der Zeit durch an der Hartstoffschicht
haftende und sich einbrennende Appreturmittel und Stärke und,
wenn die betreffenden Textilien zu heiß gebügelt werden, auch
durch Stoffreste stark verschmutzt. Die Folge davon ist eine
stumpfe, das Gleiten über das Bügelgut beeinträchtigende
Sohlenoberfläche. Das Entfernen von eingebrannten Appreturmitteln
durch Reinigungsmittel ist nahezu unmöglich. Der einzige
Weg, die Bügeleisensohle wieder gleitfähig zu machen, besteht
dann nur noch darin, diese auf der Bügelseite abzuschleifen
und erneut zu beschichten.
Es ist es weiterhin bekannt (vgl. z. B. DE-AS-19 52 846 und
DE-OS 21 51 858), die metallische Bügelseite mit einer
schmutzabweisenden und besonders gleitfähigen Schicht aus tem
peraturbeständigem Kunststoff, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen
(PTFE), zu beschichten. Eines der dazu verwendbaren
Verfahren ist in der DE-OS 21 51 858 beschrieben. Derartige
Bügeleisensohlen weisen aber im Dauerbetrieb oder bei Überhitzung
eine geringe Kratzfestigkeit auf, da durch das Bügeln
der Kunststoff stellenweise völlig abgerieben wird. Selbst
wenn noch keine Abtragung des Kunststoffes bis zur metallischen
Oberfläche erfolgt, können lediglich durch Kunststoff
gebildete Grate erzeugt werden, deren Auftreten bereits zu Beschädigungen
des Bügelguts führen kann. Insbesondere bei aus
Aluminium hergestellten Bügeleisensohlen wird die Kratzfestigkeit
weiter reduziert, da auch der Sohlenkörper selbst keine
ausreichende Härte aufweist.
Aus diesem Grund besteht der Sohlenkörper der aus der DE-AS
19 52 846 bekannten Bügeleisensohle aus einem Stahlblech, das
zuerst mit einer korrosionsverhindernden Kupferschicht, an
schließend mit einer darüberliegenden Nickel-Chromschicht und
schließlich mit einer über der Nickel-Chromschicht liegenden
dritten, aus temperaturbeständigem Kunststoff bestehenden
Schicht überzogen wird. Vor dem Beschichten mit der tempera
turbeständigen Kunststoffschicht wird die Oberfläche der
Nickel-Chromschicht dermaßen sandgestrahlt, daß sie ganz
flächig in die darunterliegende, aus Kupfer bestehende Kor
rosionsschutzschicht eingehämmert wird. Zur Herstellung der
bekannten Beschichtung sind also - ohne eine Oberflächenbe
handlung des Stahlbleches vor Aufbringung der Kupferschicht
mit einzubeziehen - bereits vier Verfahrensschritte notwendig.
Das gesamte Verfahren zur Herstellung der Beschichtung ist daher
relativ aufwendig und für eine Massenfertigung von Bügel
eisensohlen zu teuer. Darüber hinaus ist eine derartige Bügel
eisensohle aufgrund der mangelnden Härte der Kunststoffschicht
nur beschränkt kratzfest und nach entsprechendem Abrieb der
Kunststoffschicht aufgrund der vorhergehenden Aufrauhung der
Nickel-Chromschicht durch Sandstrahlen auch nur noch be
schränkt gleitfähig.
Aus der DE 02 27 111 A2 ist es schließlich bekannt, eine aus
Aluminium bestehende Bügeleisensohle auf ihrer Bügelseite zu
erst mit einer Hartstoffschicht aus Keramik zu versehen und
diese Schicht dann mit einem Bindemittel organischer Art, vor
zugsweise PTFE, zu versiegeln. Dadurch wird eine Beschichtung
für eine Bügeleisensohle geschaffen, die bei guter Gleitfähig
keit kratzfest, leicht zu reinigen und auch korrosionsverhin
dernd ist.
Auch diese Bügeleisensohle hat aber den Nachteil, daß zu ihrer
Herstellung eine Vielzahl von Verfahrensschritten notwendig
ist und daß eine auch nach längerem Gebrauch noch sichere Haf
tung der Keramikschicht auf der Bügelseite der Aluminiumsohle
nur durch Anbringung einer metallischen Haftvermittlerschicht
zwischen diesen beiden Werkstoffen erreicht werden kann.
Anderenfalls führen die deutlich unterschiedlichen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten von Aluminium und den meisten Kerami
ken dazu, daß die Haftung zwischen Sohlenkörper und Hartstoff
schicht nach längerer Zeit zumindest teilweise aufgebrochen
wird, was insbesondere bei Dampfbügeleisen zum Eindringen von
Feuchtigkeit und damit wiederum zu Korrosion und den damit
verbundenen, bereits beschriebenen negativen Auswirkungen auf
der Bügelseite des Sohlenkörpers führen kann.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Bügeleisensohle besteht
darin, daß sich die Beschichtung aus PTFE nach längerem Bügel
betrieb abnützt, was zu einer Verschmutzung des Stoffes durch
abfärbendes PTFE führt. Gleichzeitig treten die Rauhigkeit
spitzen der Keramikschicht hervor, was zur Herabsetzung der
Gleitfähigkeit der Bügeleisensohle führt, den Stoff beschädi
gen kann und weiterhin dazu führt, daß sich Schmutzpartikel an
der nunmehr rauheren Sohlenoberfläche festsetzen können.
Schließlich führt die schlechtere Wärmeleitfähigkeit von PTFE
und Keramik gegenüber Metallen dazu, daß das Bügeleisen zum
einen eine längere Aufheizzeit benötigt, bis es gebrauchsfähig
ist, und zum anderen der Wärmetransport von dem Sohlenkörper
auf das Bügelgut für den Fall, daß letzteres beim Bügeln eine
größere Wärmemenge aufnimmt, nicht mehr ausreicht, um die Soh
lenoberfläche auf der erforderlichen Temperatur zu halten.
Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Beschichtung für eine
Bügeleisensohle anzugeben, die - neben den bereits bekannten
Vorteilen der Korrosionsverhinderung, der Kratzfestigkeit, der
guten Gleitfähigkeit und ihrer leicht durchzuführenden Reini
gung - darüber hinaus durch nur wenige Verfahrensschritte her
stellbar ist und bei der auch nach längerem Gebrauch eine
sichere und vollständige Haftung zwischen Beschichtung und
Sohlenkörper aufrechterhalten wird.
Diese Aufgabe wird für eine Bügeleisensohle nach dem Oberbe
griffs des Patentanspruchs 1 durch die in dessen kennzeichnendem Teil
enthaltenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Bügeleisensohle weist den Vorteil auf,
daß sie trotz ihrer in der Aufgabenstellung genannten, hervor
ragenden Eigenschaften durch im wesentlichen lediglich zwei
Verfahrensschritte, nämlich einem thermischen Spritzverfahren
und einem Schleifvorgang, herstellbar ist.
Darüber hinaus weist die Beschichtung auch bei oftmaliger Er
hitzung und nachfolgender Abkühlung des Sohlenkörpers eine
ausgezeichnete Haftung auf dem Sohlenkörper auf, da die ther
mischen Ausdehnungskoeffizienten zweier metallischer Körper
grundsätzlich weniger voneinander abweichen, als diejenigen
zwischen einem Metall einerseits und einem Keramikwerkstoff
andererseits.
Durch das thermische Spritzverfahren wird außerdem erreicht,
daß die Dichte der Beschichtung recht hoch und damit die Poro
sität mit etwa 2-Vol.% recht gering ausfällt. Ferner ist auch
die Wärmeleitfähigkeit eines Metalls grundsätzlich höher als
die Wärmeleitfähigkeit eines keramischen Materials oder einer
PTFE-Schicht. Daher wird ein Bügeleisen mit der erfindungsge
mäßen Bügeleisensohle auf seiner Bügelseite nach dem Einschal
ten wesentlich schneller aufgeheizt und damit schneller ge
brauchsfähig sein als die bekannten Bügeleisen. Ebenso wird
durch die gute Wärmeleitfähigkeit der Beschichtung der während
des Bügels notwendige Wärmetransport vom Sohlenkörper zum
Bügelgut auch dann, wenn das Bügelgut größere Wärmemengen auf
nimmt, sichergestellt.
Darüber hinaus bildet die Beschichtung der erfindungsgemäßen
Bügeleisensohle über die gesamte Gebrauchsdauer hinweg eine
glänzende, leicht zu reinigende Oberfläche.
Das erfindungsgemäße Schleifverfahren hat den Vorteil, daß der
Sohlenkörper auf seiner Bügelseite nicht unbedingt in engen
Grenzen planar sein muß, d.h., die Sohle kann konkav, konvex
oder auch wellig ausgebildet sein, und zum anderen den Vor
teil, daß das Abtragvolumen relativ gering ausfällt. Darüber
hinaus wird der Sohlenkörper in einem Arbeitsgang nicht nur
auf seiner Bügelseite, sondern auch auf deren seitlichen Be
randungen geschliffen, so daß der bei herkömmlichen Schleif
verfahren nötige, zweite Arbeitsgang entfallen kann.
Für den Fall, daß es sich um einen für ein Dampfbügeleisen
verwendbaren Sohlenkörper handelt, d. h., daß dieser auf seiner
Bügelseite Dampfaustrittslöcher aufweisen muß, ist das
angewandte Schlepp-Schleifverfahren besonders vorteilhaft,
weil die sonst üblicherweise auftretenden scharfen Kanten an
den Dampfaustrittslöchern entfallen, da die Schleifkörper
aufgrund ihrer geringen Dimensionen auch in diesem Bereich
Material abtragen können.
Durch die Aufteilung des Schleifvorgangs in zwei Schritte (An
spruch 2) wird erreicht, daß die Beschichtung der Bügeleisen
sohle relativ schnell und damit auch auf eine besonders wirtschaftliche
Weise bis auf eine für das Gleitverhalten des Bügel
eisens äußerst vorteilhafte, niedrige Restrauhigkeit abge
schliffen werden kann.
Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn für den Sohlenkörper eine
der Aluminiumlegierungen nach Anspruch 3 gewählt wird, sich
eine besonders gute Haftung der Beschichtung erreichen läßt.
Wählt man für das Material der Beschichtung eine Hartlegierung
nach den Ansprüchen 4 und 5, so läßt sich bei Anwendung eines
hypersonischen Flammspritzverfahrens auf der Bügelseite eine
Oberfläche mit einem Mittenrauhwert R a von lediglich etwa 3
bis höchstens 5 µm erreichen, während der Mittenrauhwert bei
Verwendung anderer Legierungen und/oder anderer Spritzverfahren
deutlich über 5 µm liegt.
Bei Anwendung eines hypersonischen Hochgeschwindigkeits-Flamm
spritzverfahrens mit einer vergleichsweise niedrigen Flammen
temperatur im Bereich von etwa 2500°C (Anspruch 6) ergibt sich
bei einer Nickellegierung und einer Korngröße von 20-60 µm
(Anspruch 7) zum einen eine besonders gute Haftung und zum
anderen eine geringe Oberflächenrauhigkeit der aufgebrachten
Beschichtung. Der letztgenannte Vorteil führt dazu, daß der
Aufwand für den zweiten wesentlichen Verfahrensschritt, nämlich
den Schleifvorgang, relativ niedrig ausfällt.
Als optimaler Kompromiß zwischen den Vorteilen einer Beschich
tung großer Dicke (sehr lange Lebensdauer und weitestgehende
Korrosionsverhinderung) und den Vorteilen einer möglichst dün
nen Beschichtung (Einsparung von Material und Energie beim
thermischen Spritzvorgang sowie möglichst kurze Taktzeiten bei
einer Serienfertigung) hat sich eine Dicke der Beschichtung
zwischen 50 µm und 200 µm ergeben (Anspruch 8).
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der Fig. 1 bis 3 beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Bügeleisens mit der
erfindungsgemäßen Bügeleisensohle,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Bügelseite der erfindungsge
mäßen Bügeleisensohle des Bügeleisens nach der Fig. 1
und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer vom Bügeleisen ge
trennten erfindungsgemäßen Bügeleisensohle von schräg
oben.
Fig. 1 zeigt ein Dampfbügeleisen 1, dessen Gehäuse 2 eine Bü
geleisensohle 3 und einen Handgriff 4 aufweist. Im Gehäuse 2
ist ein Wasserbehälter ausgebildet, der über eine Öffnung 7
gefüllt und entleert werden kann. Ein im Gehäuse 2 vorhandenes
Heizelement 19 (Fig. 3) steht mit der Bügeleisensohle 3 in en
gem thermischen Kontakt und ist über ein Stromzuführungskabel
5 mit der Spannungsquelle verbindbar. Die Temperatur der Bü
geleisensohle 3 ist über einen mit einem Temperaturregler ver
bundenen ersten Drehknopf 6 einstellbar.
Auf der Bügelseite der Bügeleisensohle 3 sind verschieden
große Dampfaustrittsöffnungen 12 angebracht (vgl. Fig. 2). Für
die Regelung der aus den Dampfaustrittsöffnungen 12 ausströ
menden Dampfmenge weist das Bügeleisen auch noch einen zweiten
Drehknopf 8 auf, mit dem die pro Zeiteinheit aus dem Wasser
behälter in die Verdampfungskammer 15 eintretende und damit
die zu Dampf umwandelbare Wassermenge einstellbar ist. Auf der
Oberseite des Handgriffs 4 weist das Dampfbügeleisen 1 einen
ersten Betätigungsknopf 9 und einen zweiten Betätigungsknopf
11 auf. Durch Niederdrücken des ersten Betätigungsknopfes 9
wird erreicht, daß aus einer an der Vorderseite des Dampf
bügeleisens 1 angebrachten Spritzdüse 10 ein Wasserstrahl zum
Anfeuchten des Bügelgutes austritt, während durch Nieder
drücken des zweiten Betätigungsknopfes 11 eine abgemessene
größere Wassermenge innerhalb kurzer Zeit in Dampf umgewandelt
wird, so daß aus den Austrittsöffnungen 12 ein sogenannter
"Dampfstoß" austritt.
Nach den Fig. 2 und 3 besteht die Bügeleisensohle 3 auf
ihrer Bügelseite im wesentlichen aus einem Sohlenkörper 13,
einer Beschichtung 14 und den Öffnungen 12. Auf der der Bügel
seite abgewandten Seite der Bügeleisensohle 3 weist diese eine
Verdampfungskammer 15, die nach oben durch einen nicht darge
stellten Deckel verschließbar ist, und eine Dampfverteilerkam
mer 16 auf, die ihrerseits wiederum mit den Öffnungen 12 ver
bunden ist. Die Dampfverteilerkammer 16 wird im wesentlichen
von einem am Rande des Sohlenkörpers 13 verlaufenden Kanal ge
bildet, der in horizontaler Richtung von Trennwänden 17 und
18, nach unten von dem Sohlenkörper 13 selbst und nach oben -
ebenso wie die Verdampfungskammer 15 - durch den nicht darge
stellten Deckel begrenzt wird. Parallel zur Dampfverteiler
kammer 16 verläuft das im Sohlenkörper 13 eingegossene Heiz
element 19, das teilweise auch in die Verdampfungskammer 15
hineinragt. Das Heizelement 19 weist am hinteren Ende des Soh
lenkörpers 13 Kontaktfahnen 20 und 21 auf, die über den in der
Zeichnung nicht dargestellten Temperaturregler mit der Span
nungsversorgung verbunden sind. Im hinteren Bereich der Ver
dampfungskammer 15 weist die Trennwand 18 zwei sich gegenüber
liegende Durchlässe 22 und 23 auf, die die Verdampfungskammer
15 bei aufgesetztem Deckel auf beiden Seiten mit der Dampfver
teilerkammer 16 verbinden.
Der Sohlenkörper 13 wird im Druckgußverfahren hergestellt und
besteht aus einer Aluminiumlegierung, beispielsweise aus der
in der Deutschen Industrie-Norm (DIN) 1725, Teil 2, genannten
Legierung GD-Al Si 10 Mg, GD-Al Mg 9, GD-Al Si 12 oder
GD-Al Si 12(Cu). Nach dem Gußvorgang wird dieser insgesamt ge
reinigt und auf seiner Bügelseite durch Strahlen mit körnigem
Material aufgerauht. Die Körnigkeit des Materials wird dabei
so gewählt, daß auf der Bügelseite des Sohlenkörpers 13 eine
Oberfläche mit einem Mittenrauhwert R a nach DIN 4768 im Be
reich von etwa 2 bis 10 µm entsteht.
Danach wird die Bügelseite des Sohlenkörpers 13 mit einer
Nickel-Hartlegierung mit einem Schmelzpunkt von etwa 1050°C
und einer Rockwell-Härte bis zu einem Wert von etwa HRC 64 be
schichtet. Die Beschichtung 14 wird mittels eines thermischen
Spritzverfahrens, wie beispielsweise Flamm-, Plasma- oder
Lichtbogenspritzen aufgebracht. Vorzugsweise wird ein hyper
sonisches Flammspritzverfahren angewendet, d.h., die einzelnen
Partikel der Nickel-Hartlegierung werden mit Überschallge
schwindigkeit auf die Bügelseite des Sohlenkörpers 13 ge
schleudert. Die Flammtemperatur zur Verflüssigung der Nickel-
Hartlegierungspartikel, deren Korngröße im Bereich von
20-60 µm liegt, beträgt etwa 2500°C.
Im einzelnen weist das verwendete, an sich bekannte, hyper
sonische Flammspritzverfahren folgende wesentliche Merkmale
und Parameter auf:
Der Vormischkammer eines wassergekühlten Hochgeschwindigkeits
brenners wird einerseits Propangas und andererseits Sauerstoff
zugeführt. Dieses Gemisch wird entzündet und einer Verbren
nungskammer zugeführt. Der Verbrennungkammer wird daneben zu
sammen mit einem aus Stickstoff oder Luft bestehenden Träger
gas auch noch eine Nickel-Hartlegierung mit einem Schmelzpunkt
von etwa 1050°C, einer Korngröße von 20 bis 60 µm und mit
einer Rockwell-Härte bis zu einem Wert von etwa HRC 64 zuge
führt.
Aufgrund des mit einer Flammtemperatur von etwa 2500°C bren
nenden Propan-Sauerstoff-Gemisches werden die einzelnen Par
tikel der pulverförmigen Nickel-Hartlegierung verflüssigt oder
teigig gemacht und aufgrund der Expansion des verbrennenden
Propan-Sauerstoff-Gemisches mit hoher Geschwindigkeit aus
einer Brennerdüse gegen die Bügelseite des Sohlenkörpers be
schleunigt. Dadurch wird dieser mit der Nickel-Hartlegierung
beschichtet. Die Austrittsgeschwindigkeit des verbrannten
Gases samt den darin enthaltenen Nickelpartikeln beträgt zwi
schen 400 und 700 m/sec.
Mit einer derartigen Anlage lassen sich pro Stunde etwa vier
Kilo Nickel-Hartlegierung verarbeiten. Da die für eine Bügel
eisensohle benötigte Menge etwa 20 g beträgt, lassen sich also
in einer Stunde auf diese Weise etwa 200 Bügeleisensohlen be
schichten.
Die derart auf der Bügelseite mit der Beschichtung 14 versehe
ne Bügeleisensohle 3 wird anschließend geschliffen. Dabei wird
vorzugsweise ein Schlepp-Schleifverfahren angewandt, bei dem
die Bügeleisensohle 3 durch periodisch sich wiederholende Be
wegungsabläufe innerhalb eines Behälters hin- und herbewegt
wird, der ein aus vielen einzelnen Schleifkörpern bestehendes
Schleifmittel enthält. Dabei wird die Beschichtung 14 bis auf
eine Rauhigkeit mit einem Mittenrauhwert R a nach DIN 4768
zwischen 0,05 und 2,0 µm abgeschliffen, wobei der Schleifvor
gang umso länger dauert, je niedriger die angestrebte Rauhig
keit angesetzt wird.
Um relativ schnell und damit auch besonders wirtschaftlich
eine hinsichtlich der Gleitfähigkeit der Beschichtung 14 be
sonders günstige Oberfläche zu erzeugen, wird der Schleifvor
gang zuerst in einem ersten Behälter mit Schleifkörpern begon
nen, die die Beschichtung 14 bis zu einer Rauhigkeit mit einem
Mittenrauhwert R a nach DIN 4768 von 0,3 bis 0,7 µm abschlei
fen können, und danach zum Zwecke des Polierens in einem zwei
ten Behälter fortgesetzt, in dem feinere Schleifkörper enthal
ten sind, die die Beschichtung 14 bis zu einer Restrauhigkeit
mit einem Mittenrauhwert R a von 0,05 µm abschleifen können.
Im einzelnen weist das für die erfindungsgemäße Bügeleisensoh
le verwendete, an sich bekannte Schleifverfahren folgende we
sentliche Merkmale und Parameter auf:
Ein ringförmiger, innen gummierter Stahlbehälter wird zu etwa
80% mit Schleifkörpern gefüllt. An einem darüber angeordneten
Drehkranz werden die zu bearbeitenden Bügeleisensohlen ange
bracht. Der Drehkranz wird in Rotation versetzt und die an
Spannvorrichtungen befestigten Bügeleisensohlen, die sich
gleichzeitig noch um ihre eigene Achse drehen, durch die
Schleifkörperschüttung gezogen. Die Drehgeschwindigkeit des
Drehkranzes liegt dabei im Bereich von 7 bis 30 Umdrehungen
pro Minute bei einem Schleifbahndurchmesser von etwa 1,5 m.
Dort, wo zwischen Schleifkörpern und Bügeleisensohle ein Druck
und eine Relativgeschwindigkeit vorhanden ist, kommen die
Schneiden der Schleifkörper zum Eingriff, und die Bügeleisen
sohle wird verspant. Die Strömung der Schleifkörper folgt der
Kontur der Bügeleisensohle, so daß auch konkave und konvexe
Flächen bearbeitet werden. Die Schleifkörper selbst bestehen
aus einem in einer Kunststoffmatrix angeordneten Schleifkorn
aus Aluminiumoxyd mit einer mittleren Korngröße von etwa 50
bis 70 µm und weisen in etwa die Gestalt eines Tetraeders auf,
dessen Kantenlänge am Beginn des Schleifprozesses etwa 10 bis
20 mm beträgt.
Die für den Poliervorgang verwendeten Schleifkörper bestehen
ebenfalls aus einem in einer Kunststoffmatrix angeordneten
Schleifkorn aus Aluminiumoxyd und weisen ebenfalls eine tetra
ederförmige Gestalt auf. Die mittlere Korngröße des Schleif
korns beträgt hier etwa 20 bis 40 µm, während die Kantenlänge
der Schleifkörper am Beginn des Polierungsprozesses im Bereich
von etwa 10 mm liegt.
Sowohl das Schleifen als auch das Polieren wird vorzugsweise
in Gegenwart von Wasser durchgeführt, zu dem Additive zugege
ben werden können. Diese bestehen aus in Wasser löslichen Sub
stanzen, die in fester, pulverförmiger oder flüssiger Form
lieferbar sind. Ihre Aufgabe ist es, eine von allen Verunrei
nigen befreite, reine Oberfläche auf der Beschichtung zu er
zeugen. Aufgrund der gründlichen Reinigung und Benetzung
durch die Additive wird der Abrieb von Schleifkörpern und Be
schichtung von der zu bearbeitenden Oberfläche ständig ent
fernt, damit die maximale Schleifwirkung der Schleifkörper er
halten bleibt. Die Bügeleisensohlen, die Schleifkörper und die
für den Schleif- und Poliervorgang verwendeten Maschinen wer
den somit saubergehalten, helle und einwandfreie Oberflächen
erreicht und eine maximale Schleifwirkung garantiert.
Claims (8)
1. Bügeleisensohle mit einem im Druckgußverfahren hergestellten,
metallischen Sohlenkörper guter Wärmeleitfähigkeit
und mit einer auf der Bügelseite des Sohlenkörpers aufgebrachten,
korrosionsverhindernden Hartstoffschicht, deren
Oberfläche gut gleitfähig und auch leicht zu reinigen ist,
wobei die Bügelseite des Sohlenkörpers vor dem Aufbringen
der Hartstoffschicht (14) mechanisch, beispielsweise durch
Strahlen mit körnigem Material, aufgerauht und die Hartstoffschicht
nach ihrer Aufbringung einem Schleifvorgang
unterzogen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sohlenkörper (13) aus einer Aluminiumlegierung besteht,
die neben Aluminium hauptsächlich Silizium und/oder
Magnesium enthält, daß die Oberfläche der Bügelseite des
Sohlenkörpers (13) nach der Aufrauhung einen Mittenrauhwert
R a nach DIN 4768 im Bereich von etwa 2 bis 10 µm
aufweist, daß die Hartstoffschicht (14) aus einem Metall
hoher Härte besteht, welches mittels eines thermischen
Spritzverfahrens, wie beispielsweise Flamm-, Plasma- oder
Lichtbogenspritzen, auf die Bügelseite des Sohlenkörpers
(13) aufgebracht und daß der Schleifvorgang mit einem
Gleit-, vorzugsweise Schleppschleifverfahren durchgeführt
wird, bei dem die Bügeleisensohle (3) durch periodisch
sich wiederholende Bewegungsabläufe innerhalb eines Behälters
hin- und herbewegt wird, der ein aus vielen einzelnen
Schleifkörpern bestehendes Schleifmittel enthält, durch
das die Hartstoffschicht (14) bis zu einer Rauhigkeit mit
einem Mittenrauhwert R a nach DIN 4768 zwischen 0,05 und
2,0 µm abgeschliffen wird.
2. Bügeleisensohle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schleifvorgang in einem ersten Behälter mit
Schleifkörpern begonnen wird, die die Beschichtung bis zu
einer Rauhigkeit mit einem Mittenrauhwert R a nach DIN
4768 zwischen 0,3 und 0,7 µm abschleifen können, und da
nach zum Zwecke des Polierens in einem zweiten Behälter
fortgesetzt wird, in dem feinere Schleifkörper enthalten
sind, die die Beschichtung bis auf eine Restrauhigkeit mit
einem Mittenrauhwert R a nach DIN 4768 von 0,05 µm ab
schleifen können.
3. Bügeleisensohle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Aluminiumlegierung eine Zusammensetzung gewählt
wird, die der in der Deutschen Industrie-Norm
(DIN) 1725, Teil 2, genannten Legierung GD-Al Si 10 Mg,
GD-Al Si 12, GD-Al Mg 9 oder GD-Al Si 12 (Cu) entspricht.
4. Bügeleisensohle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hartstoffschicht (14) aus einer harten Legierung
besteht, deren Hauptbestandteil Nickel, Kobalt oder Chrom
ist.
5. Bügeleisensohle nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hartstoffschicht (14) aus einer Nickellegierung
mit einem Schmelzpunkt von etwa 1050°C und mit einer Rock
well-Härte bis zu einem Wert von etwa HRC 64 besteht.
6. Bügeleisensohle nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Aufbringen der Hartstoffschicht (14) auf die
Bügelseite des Sohlenkörpers (13) ein Hochgeschwindig
keits-Flammspritzverfahren, vorzugsweise im hypersonischen
Bereich, mit vergleichsweise niedriger Flammentemperatur
im Bereich von etwa 2500°C verwendet wird.
7. Bügeleisensohle nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße der zum Zwecke des thermischen Spritzens
als Pulver vorliegenden Nickellegierung im Bereich von
etwa 20-60 µm liegt.
8. Bügeleisensohle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der Hartstoffschicht (14) zwischen 50 µm und
200 µm beträgt.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3918824A DE3918824A1 (de) | 1988-08-25 | 1989-06-09 | Buegeleisensohle |
DE8989113823T DE58902248D1 (en) | 1988-08-25 | 1989-07-27 | Buegeleisensohle. |
ES198989113823T ES2034530T3 (es) | 1988-08-25 | 1989-07-27 | Base de plancha. |
AT89113823T ATE80423T1 (de) | 1988-08-25 | 1989-07-27 | Buegeleisensohle. |
EP89113823A EP0358906B1 (de) | 1988-08-25 | 1989-07-27 | Bügeleisensohle |
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