DE4410410B4

DE4410410B4 - Bügeleisensohle

Info

Publication number: DE4410410B4
Application number: DE4410410A
Authority: DE
Inventors: Albert Ostermaier
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2014-03-26
Also published as: IT1275891B1; ITMI950471A0; ITMI950471A1; DE4410410A1; FR2717833B1; FR2717833A1

Abstract

Bügeleisen mit einer Mehrschicht-Bügelsohle, die eine beheizte metallische Trägerplatte und eine, eine Bügelfläche bildende Metalloxidschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidschicht (7) durch Hartanodisierung der Trägerplatte (6) gebildet ist, daß die Metalloxidschicht (7) mit einer eingelagerten und versinterten Versiegelungsschicht (8) versehen ist, und dass die Metalloxidschicht (7) eine Vielzahl sich aus der Versiegelungsschicht (8) erhebender Metalloxidinseln (9) bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bügeleisen mit einer Mehrschicht-Bügelsohle, die eine beheizte metallische Trägerplatte und eine eine Bügelfläche bildende Metalloxidschicht aufweist.

Ein derartiges Bügeleisen ist in EP 02 17 014 A2 offenbart, wobei das Trägerteil aus einem wärmeleitenden Material besteht, das mit der Heizeinrichtung des Bügeleisens verbunden ist, sowie eine auf dem Trägerteil haftende Keramikschicht aufweist. Diese keramische Fläche weist eine hohe Verschleiß- und Stoßfestigkeit auf und besitzt nach deren Glättung verbesserte Haft- und Gleitreibungseigenschaften. Die Keramikschicht schützt die darunterliegende, meist aus Aluminium bestehende Trägerplatte vor Beschädigung infolge mechanischer Beanspruchung. Im Detail besteht die Verbundsohle des Bügeleisens aus einem Aluminium-Trägerteil mit einer durch Sandstrahlen aufgerauhten Oberfläche und einer darauf aufgespritzten und anschließend auf eine Oberflächengüte von mindestens etwa 1 μm Rauhtiefe polierten Keramikschicht. Nachteilig bei dieser Verbundsohle ist zum einen, daß die Keramikschicht nur aufgesprizt und somit nicht allzufest mit der Trägerplatte verbunden ist und abplatzen kann, und zum anderen die Porosität der Keramikschicht. Dadurch nimmt sie insbesondere Wasser, Feuchtigkeit, Luft und sonstige Verunreinigungen auf, die bis zur Trägerplatte eindringen können. Hierdurch kann sich auf der Bügelseite der Träger- bzw. Aluminiumoberfläche Korrosion einstellen, die zur Aufwertung bzw. Blasenbildung und sogar zur Ablösung der Hartstoffschicht aus Keramik führen kann.

Aus GB 9 56 740 ist eine auch für Bügeleisensohlen verwendbare Oberflächenbeschichtung bekannt. Diese Oberflächenbeschichtung besteht beispielsweise aus einem keramischen Werkstoff, der durch ein Spritzverfahren auf eine Metallschicht aufgetragen wird, und einer Versiegelung der Hartstoffschicht mittels beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE). Anschließend wird die derart versiegelte Hartstoffschicht soweit abgeschliffen, bis auf der PTFE-Versiegelungsschicht Inseln entstehen, die von höchsten Erhebungen der auf den Grundkörper aufgespritzten Hartstoffschicht gebildet sind. Infolge der Porosität der aufgespritzten Hartstoffschicht treten an diesen "Inseln" wieder die obengenannten nachteiligen Effekte auf, die zu einem Abplatzen der Keramikschicht führen können.

In EP 02 27 111 B1 ist eine Bügeleisensohle geoffenbart, die eine geschlossene Gleit- bzw. Bindemittelschicht auf einer Hartstoffschicht aufweist. Zwischen der Ober fläche eines gut wärmeleitenden Metalls und der Hartstoffschicht ist vor der Beschichtung mit der Hartstoffschicht eine Haftvermittlerschicht angeordnet, oder die Oberfläche des Metalls wird zur besseren Haftung der Hartstoffschicht aufgerauht. Sowohl Haftvermittler als auch Hartstoffschicht werden durch ein Flamm- oder Plasmaspritzen aufgetragen. Die Oberfläche der Hartstoffschicht wird vor dem Aufspritzen des Bindemittels auf eine mittlere Rauhtiefe von 5 bis 10 μm abgeglättet, so daß anschließend die Wellenberge der Hartstoffschicht mit einem dünnen Film von Bindemittel überzogen werden können. Die Bügeleisensohle besteht also aus mehreren Schichten, die jeweils mechanisch zu bearbeiten sind. Weiterhin besteht durch das Aufspritzen der Schichten die Gefahr, daß Teile der Bügelsohle abplatzen. Bei einer Verletzung der die poröse Hartstoffschicht versiegelnden Bindemittelschicht können zudem die obengenannten Erscheinungen auftreten.

Die Patentschrift DD 2 84 700 A5 offenbart ein Verfahren zum Beschichten metallischer Oberflächen von Haushaltsgeräten, wobei zwischen der metallischen Oberfläche und einer nicht metallischen Hartstoffschicht eine Haftvermittlungsschicht aufgebracht ist. Diese durch anodische Oxidation erzeugte Haftvermittlungsschicht weist eine Dicke von 5 bis 20 μm auf und dient ausschließlich zur Verbesserung der Haftung der auf das Metall aufgespritzten Hartstoffschicht. Abschließend erfolgt eine Versiegelung mittels einer Antihaftschicht auf PTFE-Grundlage.

In DD 2 31 591 A1 wird eine Bügeleisensohle für Trockenbügeleisen oder Dampfbügeleisen beschrieben, das die Vorteile des Aluminiums besitzt und gleichzeitig eine große Korrosionsfertigkeit und hohe Härte für eine lange Lebensdauer sowie verbesserte Gleiteigenschaften bei guter Antihafteigenschaft aufweist.

DE 36 44 211 A1 beschreibt eine Bügeleisensohle aus einem gut wärmeleitenden Metall, welches mit einer Hartstoffkomponente beschichtet ist, wobei die Hartstoffschicht mit einem Bindemittel organischer Art überzogen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Bügelsohle bereitzustellen, deren Gleitverhalten durch Beschichtung mit organischen Bindemitteln noch verbessert wird, indem die besseren Gleiteigenschaften von Metalloxid, insbesondere Al₂O₃ ausgenutzt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Metalloxidschicht durch Hartanodisierung der Trägerplatte als Bügelfläche ausgebildet ist. Die Metalloxidschicht ist mit einer eingelagerten und versinterten Versiegelungsschicht versehen. Sie verbessert die Gleiteigenschaften der Bügelsohle und vor allem den Schutz der Hartstoffschicht vor insbesondere dem Eindringen von Dampf. Die Versiegelungsschicht kann infolge der Einlagerung in die Hartschicht kaum abgekratzt werden. Die Metalloxidschicht weist eine Vielzahl von Metalloxidinseln auf, die sich aus der Versiegelungsschicht erheben. Diese Metalloxidinseln übernehmen die Tragefunktion der Bügelsohle und schützen so beim Abstellen des Bügeleisens auf der Bügelsohle die Versiegelungsschicht vor Verletzung. Zudem übernehmen die Metalloxidinseln im wesentlichen die Gleitfunktion für die Bügelsohle. Die Metalloxidschicht ist so durch Konversion der wärmeleitenden Trägerplatte mit dem Grundmaterial bleibend verbunden und kann nicht abplatzen. Aufgrund der Hartanodisierung weist die Metalloxidschicht ein extrem geringes Porenvolumen und eine ausreichend geringe Rauhtiefe auf. Dieses ist zumindest für Trockenbügeleisen gut geeignet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trägerplatte aus Aluminium. Dieses Material ist besonders gut geeignet für die anodische Oxydation.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Trägerplatte etwa zwischen 1 und 5 mm, insbesondere etwa 3 mm stark. Dadurch ist zum einen eine ausreichende Wärmekapazität und Stabilität der Bügelsohle und zum anderen die Fähigkeit zum Unterbügeln von Knöpfen, Reißverschlüssen und ähnlichem gewährleistet.

Die Metalloxidschicht ist in einer vorteilhaften Weiterbildung etwa zwischen 20 und 100 μm insbesondere zwischen 40 und 60 μm stark. Demnach ist diese Schicht bezüglich mechanischen Gesichtspunkten ausreichend stark und bezüglich thermischen Gesichtspunkten ausreichend dünn.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Metalloxidschicht auf eine Rauhtiefe etwa zwischen 0,1 μm und 3 μm, insbesondere etwa 0,5 μm poliert. So ist auf wirtschaftliche Weise eine mit Edelstahlsohlen vergleichbare Gleitfähigkeit der Bügelsohle garantiert. Infolge des Polierens ist weiterhin die Oberfläche der Bügelsohle zusätzlich verdichtet und versiegelt.

Besonders vorteilhaft und bei Bügeleisen bewährt ist dabei als antihaftendes und temperaturbeständiges Versiegelungsschicht-Material Polytetrafluorethylen (PTFE). Die Gleiteigenschaften werden dabei gegenüber Teflonbügelsohlen verbessert. Dazu be trägt vorteilhafterweise das Verhältnis der Oberfläche der Metalloxidinseln zur Fläche der Trägerplatte etwa zwischen 0,25 und 0,75, insbesondere 0,5.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Mehrschicht-Sohlenplatte an eine Heizeinrichtung genietet. So kann eine Verformung und evtl. Beeinträchtigung der Bügelsohlenbeschichtung, die bei einem Befestigen durch Bördeln der Trägerplatte insbesondere an der Bügelspitze auftritt, umgangen werden.

Vorteilhafterweise sind in einer anderen Weiterbildung die Seitenkanten der Bügelsohle mindestens über einen unteren Bereich ihrer Höhe mit der Metalloxidschicht bedeckt. Durch das Bearbeiten der Seitenkanten bereits vor der Hartanodisierung ist gewährleistet, daß das Bügelgut vollständig vor einer direkten Berührung des Aluminiums der Bügelsohle und damit verbundenem schwarzen Abrieb geschützt ist.

Bei einer Dampfbügeleisen-Ausführung können selbstverständlich sowohl Dampfnuten als auch Dampfaustrittsöffnungen der Trägerplatte anodisiert werden. Dazu sind die Trägerplatten vor der Hartanodisierung entsprechend zu bearbeitet. Abhängig von den jeweiligen Erfordernissen kann also die Bügelsohle vor der Hartanodisierung wie oben bearbeitet sein, oder alternativ unbearbeitetes, großflächiges Plattenmaterial zunächst hartanodisiert werden und anschließend wie oben bearbeitet sein.

Nachfolgend sind anhand schematischer Darstellungen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Bügeleisensohlen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Bügeleisens mit einem vergrößerten Ausschnitt der Bügelsohle in Querschnittdarstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 einen weiter vergrößerten Abschnitt einer Bügeleisensohle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in Querschnittdarstellung und
3 einen Abschnitt der in 2 gezeigten Bügeleisensohle in nochmals vergrößertem Maßstab.
Das in 1 dargestellte Bügeleisen 1 besitzt ein Gehäuse 2 und einen Griff 3, mittels dem ein Bediener eine Mehrschicht-Bügelsohle über das Bügelgut (nicht gezeigt) bewegt. In der in 1 gezeigten kreisförmigen Lupen-Querschnittansicht ist eine Heizeinrichtung 5 aus Aluminiumdruckguß, eine daran mittels Nietung befestigte Trägerplatte 6 aus Aluminium und eine darauf gebildete Metalloxidschicht 7 aus Al₂₀₃ als Hartschicht veranschaulicht. Die Metalloxidschicht 7 ist durch eine Hartanodisation der Bügelfläche und des abgerundeten Randes der Aluminium-Trägerplatte 6 als integraler Bestandteil auf dieser gebildet. Die Oxidschicht 7 ist dabei in die Oberfläche des Aluminiums hineingewachsen und so mit dem Grundmetall unlösbar verbunden. Die Schichtdicke der Metalloxidschicht 7 beträgt etwa 50 μm, die Dicke der Bügelsohle 4 insgesamt etwa 3 mm. Die Rauhtiefe der Mehrschicht-Bügelsohle 4 beträgt nach dem Polieren der Metalloxidschicht 7 etwa 0,5 μm.
In 2 ist eine Bügeleisensohle 4 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Unterschied zu der in 1 gezeigten Bügeleisensohle 4 ist die Hartstoffschicht 7 nicht poliert und statt dessen zusätzlich mit einer Versiegelungsschicht 8 aus PTFE versehen. Dieses ist in einem Sinterungsprozeß mit einer Ofentemperatur von etwa 400°C während wenigen Minuten in die Metalloxidschicht 7 eingelagert. Dabei dringt das PTFE in flüssiger Form tief in die Metalloxidschicht 7 ein und bildet mit der Oxidschicht 7 eine Einheit. Aufgrund der welligen Oberflächenbeschaffenheit (Rauhtiefe zwischen etwa 5 und 10 μm) der Metalloxidschicht 7 bedeckt die Versiegelungsschicht 8 die Metalloxidschicht 7 nicht vollständig. Eine Vielzahl von Metalloxidinseln 9 ragt geringfügig aus der Versiegelungsschicht 8 hervor. Die Bügelsohle 4 gleitet im wesentlichen auf den Metalloxidinseln 9, die etwa 40 % der Bügelsohlenfläche 4 bedecken, und ist zwischen den Metalloxidinseln 9 mit PTFE versiegelt.

Claims

Bügeleisen mit einer Mehrschicht-Bügelsohle, die eine beheizte metallische Trägerplatte und eine, eine Bügelfläche bildende Metalloxidschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidschicht (7) durch Hartanodisierung der Trägerplatte (6) gebildet ist, daß die Metalloxidschicht (7) mit einer eingelagerten und versinterten Versiegelungsschicht (8) versehen ist, und dass die Metalloxidschicht (7) eine Vielzahl sich aus der Versiegelungsschicht (8) erhebender Metalloxidinseln (9) bildet.
Bügeleisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (6) aus Aluminium ist.
Bügeleisen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (6) etwa zwischen 1 und 5 mm, insbesondere etwa 3 mm stark ist.
Bügeleisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidschicht (7) etwa zwischen 20 und 100 μm, insbesondere zwischen 40 und 60 μm stark ist.
Bügeleisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidschicht (7) auf eine Rauhtiefe etwa zwischen 0,1 μm und 3 μm, insbesondere etwa 0,5 μm poliert ist.
Bügeleisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Versiegelungsschicht (8) Polytetrafluorethylen ist.
Bügeleisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Oberfläche der Metalloxidinseln (9) zu der Fläche der Trägerplatte (6) etwa zwischen 0,25 und 0,75, insbesondere etwa 0,5 beträgt.
Bügeleisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrschicht-Bügelsohle (4) mit einer Heizeinrichtung (5) vernietet ist.
Bügeleisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxydschicht (7) die Seitenkanten der Bügelsohle (4) mindestens über einen unteren Bereich ihrer Höhe bedeckt.