DE4405101A1

DE4405101A1 - Verfahren zur Herstellung nichtferritischer Kochgeschirre für Induktionskochfelder und Kochgeschirre hergestellt nach diesem Verfahren

Info

Publication number: DE4405101A1
Application number: DE19944405101
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Emmel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-17
Filing date: 1994-02-17
Publication date: 1994-07-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nichtferritischen Kochgeschirren für Induktionskochfelder durch das thermische Aufbringen einer ferromagnetischen Schicht auf das Kochgeschirr.

Es ist bekannt, daß von den Herstellern von Induktionskochfeldern lediglich ferromagnetische Materialien für die Herstellung von Kochgeschirren als geeignet definiert werden (Silit-Werke GmbH, Postfach 1352, 88499 Riedlingen, Gebrauchsanleitung SIT-1T, Seite 8), da nur diese die Einkopplung der Energie in das Geschirr in Form von induzierten Wirbelströmen im benötigten Maße zulassen. Es handelt sich dabei um aus ferritischen Stahlblechronden gepreßte oder tiefgezogene Geschirre, die zur Vermeidung von Korrosion emailliert werden. Dabei wird allerdings der Wärmeübergang auf das Kochgut insgesamt durch die schlechte Wärmeleitfähigkeit der mineralischen, glasartigen Beschichtung und durch die mäßige Wärmeleitfähigkeit des Stahls sowie dem hohen Wärmeübergangswiderstand zwischen dem metallischen und dem mineralischen Material begrenzt. Zur Bewältigung der auftretenden thermischen Spannungen muß das Kochgeschirr eine Wandstärke von mehreren Millimetern aufweisen, obwohl zur Einkopplung der Energie eine Wandstärke von etwa 1 Millimeter ausreicht. Um eine ausreichende Energiemenge zur Verfügung zu haben, wird das Geschirr ohne Kochgut erwärmt und speichert diese zunächst. Hierdurch ergibt sich eine große Trägheit bei Änderung der von außen zugeführten Heizleistung. Weiterhin führt die Anforderung einer gleichmäßigen Wandstärke für das Emaillieren und die Notwendigkeit einer konkaven Auflagefläche zu einem konvexen Innenboden des Geschirres, so daß sich das verwendete Bratfett am Rande ansammelt und eine erhöhte Menge Fett in das Geschirr eingebracht werden muß. Weiterhin ist die Emailleschicht sehr spröde und springt bei mechanischer Belastung leicht ab, wodurch der Korrosionsschutz aufgehoben und das Geschirr in kurzer Zeit unbrauchbar wird.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, Kochgeschirre für Induktionskochfelder mit einem innen ebenen Boden bei konkaver Aufstandsfläche, geringer Masse und widerstandsarmer, gleichmäßiger Wärmeweitergabe bei mechanischer Unempfindlichkeit herzustellen.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die elektromagnetische Energie führt in der ferromagnetischen Schicht zur Erwärmung durch Wirbelströme. Diese thermische Energie wird in der Aluminium- oder Kupferschicht gut und gleichmäßig verteilt. Die durch die unterschiedlichen Temperaturen auftretenden Spannungen werden durch das Substrat aufgenommen.

Durch die Verwendung nichtferritischer Werkstoffe für das Trägermaterial und die abschließende Schicht aus elastischem Silikonharzlack wird das Korrosionsproblem gelöst.

Ein Verfahren zur Herstellung solcher Kochgeschirre wird im folgenden näher beschrieben:

Das Kochgeschirr wird aus einer Aluminiumlegierung gegossen oder aus einer Aluminiumronde gepreßt. Alternativ kann eine Ronde aus Edelstahl oder ein Sandwich wie z. B. Kupfer-Edelstahl-Aluminium-Edelstahl eingesetzt werden. Bei Edelstahlgeschirren wird eine Aluminium-Kupfer-Edelstahl-Bodenkonstruktion zur gleichmäßigen Wärmeverteilung unter dem eigentlichen Geschirr durch Reibschweißen befestigt.

Der Boden des Geschirres wird nun mit Korund gestrahlt und zwar derart, daß sich eine Rauhtiefe von ca. 10 Mikrometern ergibt. Das Geschirr wird dann auf ca. 400°C erwärmt.

Unter Konstanthaltung dieser Temperatur wird ein Stahl wie z. B. Ck22 mit einer Drahtflammspritzeinrichtung in einer Schichtstärke von etwa 1 Millimeter bei einer reduzierenden Einstellung der Flamme aufgespritzt. Die Teile des Geschirrs, die später nicht direkt erhitzt werden sollen, werden durch der Geometrie des Geschirrs entsprechend angepaßte Schablonen aus Blech abgedeckt.

Nach Abkühlen des Geschirrs wird die Beschichtung mit Glaskugeln gestrahlt um diese zu verdichten und damit mechanisch widerstandsfähiger zu machen.

Auf diese Schicht wird als Korrosionsschutz durch Spritzen ein temperaturbeständiger Lack auf der Basis von modifizierten Silikonharzen (z. B. Senotherm der Weilburger Lackfabrik J. Grebe GmbH) in einer Schichtdicke von 10 Mikrometern aufgetragen. Dieser kann im Ofen oder an der Luft getrocknet werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Kochgeschirren für Induktionskochfelder, bei dem auf ein para- oder dimagnetisches Substrat eine Schicht niedrig legierten Stahls thermisch aufgesprüht und abschließend ein temperaturbeständiger Lack aufgetragen und eingebrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das para- oder dimagnetische Substrat durch Sandstrahlen aufgerauht, das Kochgeschirr auf mindestens 400°C erhitzt und unmittelbar auf die auf der Temperatur von mindestens 400°C gehaltenen Oberfläche der ferromagnetische Stahl thermisch mit einer Schichtdicke von etwa 1 mm aufgesprüht wird, derart, daß eine zusammenhängende rauhe Schicht entsteht, das Kochgeschirr abgekühlt, die Beschichtung durch Strahlen mit Glaskugeln verdichtet, der Lack auf die abgekühlte, rauhe Stahlschicht aufgetragen und bei einer Temperatur von über 300°C eingebrannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtende Oberfläche des Kochgeschirres durch das Sandstrahlen auf eine Rauhtiefe von etwa zehn bis dreißig Mikrometer aufgerauht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtende Oberfläche des Kochgeschirres durch das Sandstrahlen auf eine derartige Rauhtiefe aufgerauht und der ferromagnetische Stahl thermisch so aufgesprüht wird, daß eine Schichtstärke von etwa 900 bis 1100 Mikrometer bei einer Rauhtiefe von etwa 100 Mikrometer entsteht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgetragene Silikonharzschicht bei einer Temperatur von 300°C bis 320°C während fünfzehn bis dreißig Minuten eingebrannt wird.

5. Kochgeschirr, beschichtet nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, mit einer auf einer ferromagnetischen Stahlschicht liegenden Silikonharzschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Stahlschicht unmittelbar auf einer aufgerauhten Oberfläche des Kochgeschirrs haftet und eine rauhe Oberfläche hat, auf der ihrerseits die Silikonharzschicht haftet.

6. Kochgeschirr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgerauhte Oberfläche des Kochgeschirrs eine Rauhtiefe von etwa zehn bis dreißig Mikrometer hat.

7. Kochgeschirr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Stahlschicht eine Stärke von 900 bis 1100 Mikrometern und eine Rauhtiefe von 100 Mikrometern hat.