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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Herstellen von Kochgefäßen, insbesondere Töpfen und/oder
Pfannen und dergleichen, die mit einem Boden versehen sind, der
mit einem damit verbundenen Plattenelement verstärkt ist, das aus einem harten
Material besteht, und des Weiteren ein Gefäß, wie es oben definiert ist,
das mit einem derartigen Verfahren erzeugt wird.
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Das Verfahren betrifft insbesondere
Kochgefäße, die
von einem flachen Element aus einem relativ weichen Metall, beispielsweise
aus Aluminium, ausgehend geformt werden, und einen Bodenabschnitt
umfassen, der mit dem Plattenelement verstärkt ist, das aus einem Metallmaterial
mit relativ hoher Härte,
beispielsweise auf Stahlbasis, besteht, das möglicherweise Eigenschaften
hat, durch die es mit einem magnetisch induzierten Strom erhitzt
werden kann.
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Die Verfahren und die zugehörigen Gefäße des oben
beschriebenen Typs sind in der Technik bekannt. So beschreiben beispielsweise
die französische
Patentanmeldung Nr. 91/03695 sowie das europäische Patent Nr. 0,604,617
im Namen von SEB S.A. einen Schritt, bei dem das Plattenelement
und das flache Element durch Warmpressen bzw. Warm-Pressstanzen
miteinander verbunden werden.
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Bei diesem Schritt wird das weiche
Material des flachen Elementes erhitzt und erweicht. Dann wird das
Plattenelement, das mit Löchern
und/oder Spalten versehen ist, gepresst, beispielsweise mit einem
Hammer oder dergleichen, und zwar so, dass das Stahlplattenelement
in das flache Aluminiumelement eingebettet wird, wobei letzteres
aufgrund des wirkenden Drucks in die Löcher eindringt.
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Ein derartiges Verfahren ist aus
mehreren Gründen
unvorteilhaft, unter anderem wegen der Notwendigkeit eines Schritts
des Erhitzens mit dem damit einhergehenden Energie- und Zeitaufwand, und
der Notwendigkeit, das Aluminium vor Oxidationsprozessen zu schützen.
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In dem europäischen Patent Nr. 0.509.860 wird
ein Verfahren zum Einbetten einer mit Löchern versehenen Stahlplatte
in eine Aluminiumschicht beschrieben, die hergestellt werden kann,
um ein Kochgefäß zu erzeugen.
Bei diesem Verfahren wird das Einbetten mit einem Energieausübungsschritt
des Kaltpressens bzw. Kalt-Pressstanzens ausgeführt, bei dem die Schmiedbarkeit
des Aluminiums ausgenutzt wird, das gezwungen wird, in die Löcher und Spalten
der Platte einzudringen.
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Ein derartiger Schritt, der dem Ziehen
der Aluminiumschicht vorangeht, stellt eine erhebliche Belastung
für die
Materialien dar und macht den Einsatz hoher Drücke für das Kaltpressen erforderlich.
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In dem Schweizer Patent Nr. 227,769
wird ein weiteres Verfahren zum Verbinden beschrieben, bei dem ein
spiralförmiges
Verstärkungselement
unumkehrbar in eine Nut mit gleicher Form gedrückt wird, die an einer Außenfläche des
flachen Elementes aus einem weichen Material ausgebildet ist.
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Dieses Verfahren zieht nicht nur
einen zusätzlichen
Schritt des Warm- oder Kaltformens der Nut nach sich, sondern ermöglicht auch
nicht den Einsatz eines echten Plattenelementes.
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In der italienischen Patentanmeldung
Nr. RM91A000355 wird ein weiteres Verfahren beschrieben, bei dem
eine Metallplatte aus ferritischem Stahl am Boden eines Topfes befestigt
wird, indem der Rand der Platte in eine Umfangsnut gedrückt und
geklemmt wird, die den Boden des bereits geformten Topfes umgibt.
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Dieses Verfahren erzeugt, obwohl
es eine wirkungsvolle Verbindung ohne zu starke Belastung des Materials
hervorbringt, keine geeignete Verstärkung.
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Das technische Problem, das der vorliegenden
Erfindung zugrunde liegt, besteht in der Schaffung eines Verfahrens
zum Herstellen von Kochgefäßen, das
es ermöglicht,
die unter Bezugnahme auf den Stand der Technik erwähnten Nachteile
zu überwinden.
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Dieses Problem wird mit einem Verfahren gelöst, wie
es oben dargestellt ist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es
die folgenden Schritte umfasst:
Bereitstellen eines Plattenelementes
aus einem Metallmaterial mit relativ hoher Härte, das mit einer Vielzahl
von Spitzen versehen ist, die von einer Fläche desselben vorstehen;
durch
Drücken
des Plattenelementes auf das Plattenelement Bewirken, dass die Spitzen
in die Dicke des flachen Elementes eindringen und die Fläche des
Plattenelementes an einem Abschnitt des flachen Elementes am Boden
des Kochgefäßes haftet;
Strecken
des flachen Elementes wenigstens an dem Bodenabschnitt, wodurch
die Spitzen verformt und im Inneren der Dicke festgehalten werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
des Weiteren ein Kochgefäß, das einen
durch ein Strecken hergestellten Bodenabschnitt aus einem relativ
weichen Material, verstärkt
durch wenigstens ein Plattenelement aus einem Metallmaterial mit
relativ hoher Härte,
umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Plattenelement
eine Vielzahl von Spitzen aufweist, die von einer Fläche desselben
vorstehen, die an dem Bodenabschnitt haftet, wobei die Spitzen aufgrund
des Streckens in die Dicke des Bodenabschnitts eindringen und innerhalb
der Dicke gebogen werden, so dass ein erhebliches Festhalten ausgeführt wird.
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Der Hauptvorteil des Verfahrens zum
Herstellen gemäß der vorliegenden
Erfindung besteht darin, dass es eine wirkungsvolle Befestigung
des Plattenelementes ohne Belastung der Materialien und ohne, dass
weitere spezielle Schritte erforderlich sind, ermöglicht.
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Die Herstellung der Kochgefäße kann
in einem normalen Herstellungsverfahren ablaufen, das Press- und
Prägeschritte
umfasst, die erforderlich sind, um das Plattenelement zu befestigen,
wobei letzter Schritt parallel, jedoch im Wesentlichen unabhängig ausgeführt werden
kann.
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Des Weiteren ist es mit dem oben
beschriebenen Verfahren möglich,
ein Plattenelement unabhängig
von der Ausdehnung des letzteren in Bezug auf die des betreffenden
Bodenabschnitts zu befestigen.
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Die vorliegende Erfindung wird im
Folgenden gemäß einer
bevorzugten Ausführung
derselben offenbart, die lediglich als Beispiel dient und keine
einschränkenden
Zwecke hat. Es wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen,
wobei:
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1 bis 3 Perspektivansichten verschiedener
Plattenelemente zeigen, die bei dem Verfahren zum Herstellen gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden können;
und
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4 bis 7 schematisch einige Schritte
des Verfahrens zum Herstellen gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigen; und
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8 ein
erstes halbfertiges Gefäß eines Zwischenschrittes
des Verfahrens der vorangehenden Figuren zeigt;
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9 einen
vergrößerten Schnitt
durch ein Detail des ersten halbfertigen Gefäßes zeigt;
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10 ein
zweites halbfertiges Gefäß eines Zwischenschritts
des Verfahrens der vorangehenden Figuren zeigt;
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11 einen
vergrößerten Schnitt
durch ein Detail des zweiten halbfertigen Gefäßes zeigt;
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12 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht eines fertigen Gefäßes zeigt,
das mit dem Verfahren erzeugt wurde; und
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13 eine
Perspektivansicht des fertigen Gefäßes in 12 zeigt.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
betrifft das Formen eines Topfes oder einer Pfanne, der/die mit
einem verstärkten
Boden und Antihaftflächen
versehen ist.
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In 1 bis 3 sind drei Ausführungen
eines Plattenelementes, das im Folgenden allgemein mit 1 gekennzeichnet
ist, dargestellt, die, wie in 4 bis 11 dargestellt ist, sich
zum Einsatz bei dem hier offenbarten Verfahren eignen. Im Folgenden
kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen Teile, die in den verschiedenen
Ausführungen
eine gleiche Funktion erfüllen.
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Die Plattenelemente 1 in 1 bis 3 bestehen aus einem Metallmaterial einer
relativ hohen Härte,
das auf dem Gebiet der Kochgefäße, wie
beispielsweise Töpfen
oder Pfannen, eingesetzt werden kann, die aus einem relativ weichen
Metallmaterial hergestellt werden und ausgehend von einem flachen
Element, das in den nächsten
Figuren mit 2 gekennzeichnet ist, aus dem relativ weichen Metallmaterial
hergestellt werden.
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Was die Materialien angeht, so handelt
es sich bei dem relativ weichen Metallmaterial beispielsweise, ohne
dass dies eine Einschränkung
darstellt, um Aluminium, das herkömmlicherweise bei der Herstellung
der Gefäße eingesetzt
wird, oder eine Legierung, die im Wesentlichen aus diesem Metall
besteht. Das relativ weiche Metallmaterial, das bei den Ausführungen
des Verfahrens eingesetzt wird, die im Folgenden offenbart werden,
ist Aluminium.
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Was hingegen das Metallmaterial mit
relativ hoher Härte
angeht, so muss es eine Härte
haben, durch die es in der Lage ist, das relativ weiche Metallmaterial
zu verformen.
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Ein Beispiel eines Metallmaterials
mit relativ hoher Härte,
das sich für
den Einsatz beim Verfahren gemäß der Erfindung
eignet, ist rostfreier Stahl, der, ohne dass Beschichtungen erforderlich
sind, den typischen Korrosionserscheinungen widerstehen kann, denen
Kochgefäße während ihrer
Lebensdauer ausgesetzt sind.
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Das heißt, um ein Kochgefäß zu erzeugen, das
sich zum Erhitzen mit magnetischer Induktion eignet, wird ein Metallmaterial
mit relativ hoher Härte, das
mit geeigneten magnetischen Eigenschaften ausgestattet ist, bevorzugt.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei einem Typ Metallmaterial
mit relativ hoher Härte,
das in den im Folgenden offenbarten Ausführungen eingesetzt wird, um
ferritischen rostfreien Stahl, der kurz als ferritischer Stahl bezeichnet wird.
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Weitere Beispiele für ferritische
Stähle,
die sich für
diese Aufgaben eignen, sind Stähle
mit einem Kohlenstoffgehalt von vorzugsweise weniger als 0,15% und
einem Chromgehalt von mehr als 15%, wie AISI 405, AISI 430, AISI
434.
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Das Plattenelement 1 ist
im Wesentlichen scheibenförmig
und umfasst einen kreisförmigen Rand 3,
eine erste Fläche 4,
die an dem flachen Element 2 haften kann, sowie eine zweite
Fläche 5,
die nach außen
freiliegen kann.
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Das Plattenelement 1 ist
mit einer Vielzahl von Spitzen 6 versehen, die integral
mit dem Plattenelement 1 ausgebildet sind und auf im Wesentlichen vertikale
Weise von der ersten Fläche 4 vorstehen.
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Im Allgemeinen sind die Spitzen 6 ringförmig an
dem Rand 3 angeordnet und gegebenenfalls auch von der massiven
Metallschicht des Plattenelementes 1 ausgehend ausgebildet.
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Im ersten Fall werden die Spitzen 6 beispielsweise
durch Scheren und Biegen vorzugsweise mit einer durchgehenden und
ununterbrochenen Verteilung an dem Rand 3 erzeugt.
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Im zweiten Fall werden die Spitzen 6 durch Stanzen
hergestellt, das unter Einsatz eines Stanzstempels mit einem Dorn
und flachen Seitenflächen ausgeführt wird,
an die sich scharte Kanten anschließen. Dabei dringt der Dorn
des Stanzstempels in die Metallschicht ein, und gleichzeitig schneiden
die scharfen Kanten die Ränder
der Spitzen und die Vorderseiten biegen die so ausgebildeten Spitzen
nach oben.
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Die Anzahl von Spitzen 6,
die mit jedem Dorn ausgebildet wird, hängt von der Anzahl der Seitenflächen des
Dorns ab. Jedem Dorn entspricht des Weiteren ein Loch 7,
an dem Spitzen 6 in dieser Anzahl ausgebildet werden.
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Vorteilhafterweise stellt ein Dorn
mit quadratischem Querschnitt vier Spitzen 6 für jedes
Loch 7 her, wobei jede Spitze 6 einen Scheitel
mit einer Spreizung von ungefähr
90° hat.
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In jedem Fall hat jede Spitze 6 einen
Scheitel mit einem Spreizwinkel, der im Bereich zwischen 75° und 105° liegt, um
eine wirkungsvolle Eindringfähigkeit
und einen Querschnitt zu gewährleisten,
der der axialen Spannung einen geeigneten Widerstand entgegensetzt.
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Unter Bezug auf 1 ist zu sehen, dass ein erstes Plattenelement 1a einen
Kreis aus Spitzen 6, die von dem Rand 3 vorstehen,
sowie eine Vielzahl von Löchern 7 umfasst,
die jeweils entsprechende Spitzen 6 aufweisen, die in einem
Mittelabschnitt 8 des Plattenelementes 1a zusammengefasst
sind. Das erste Plattenelement 1a umfasst einen vollständigen Kreis 9,
der durch den Rand 3 begrenzt wird und die Löcher 7 sowie
die entsprechenden Punkte 6 umschließt.
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Wie unter Bezugnahme auf 2 zu sehen ist, ist ein
zweites Plattenelement 1b ringförmig ausgebildet und hat eine
mittlere kreisförmige Öffnung 10.
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Das zweite Plattenelement 1b umfasst
einen Kreis von Punkten 6, die von dem Rand 3 vorstehen, sowie
eine Vielzahl von Löchern 7,
die jeweils entsprechende Spitzen 6 aufweisen, die gleichmäßig an einem
Zwischenkreis zwischen dem Rand 3 und der Öffnung 10 entlang
beabstandet sind.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist zu sehen, dass ein drittes Plattenelement 1 in
einer Vollscheibenform ausgebildet ist und einen Kreis von Spitzen 6,
die von dem Rand 3 vorstehen, sowie einen vollen Abschnitt
des Körpers
der Scheibe umfasst.
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Unter Bezugnahme auf 4 bis 11 wird
im Folgenden das Verfahren zur Herstellung gemäß der Erfindung offenbart.
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Das Verfahren umfasst einen Anfangsschritt bei
der Abfolge der Herstellung, der in der Bereitstellung des flachen
Elementes 2 aus einem Metallmaterial besteht. In der gegenwärtig bevorzugten
Ausführung
handelt es sich bei dem flachen Element um eine Scheibe vorgegebener
Dicke, die dazu geeignet ist, über
die folgenden Schritte zu einem zylindrischen Kochgefäß mit einem
kreisförmigen
Querschnitt umgewandelt zu werden.
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Es liegt auf der Hand, dass von einem
Element mit einer anderen Form ausgehend ein Gefäß mit einer davon verschiedenen
Form erzeugt werden kann, d.h., von einem Ellipsoid ausgehend, eines
mit einem ellipsoidischen Querschnitt oder, von einem im Wesentlichen
vierseitigen Element ausgehend, eine prismatische Kasserolle.
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Die Aluminiumscheibe, die im Folgenden das
flache Element 2 bildet und in den Figuren desgleichen
mit 2 gekennzeichnet ist, durchläuft
einen ersten Schritt der Oberflächen-Polierbehandlung,
bei dem eine möglicherweise
oxidierte Schicht entfernt wird.
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Diese Oberflächenbehandlung kann mit jedem
beliebigen Oberflächenentfernungsverfahren ausgeführt werden,
so beispielsweise Beizen, Schleifen, Abbimsen, Sandstrahlen und
dergleichen.
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Die bevorzugte Behandlung ist das
Beizen, da, wie sich mit einem Mikroskop beobachten lässt, die
Oberflächenbeschaffenheit
des Aluminiums nach dem Beizen eine Vielzahl von Poren aufweist,
die eine Oberflächenöffnung mit
einem schmaleren Abschnitt und einem aufgeweiteten Loch umfassen.
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Diese Porenstruktur eignet sich besonders zur
Aufnahme einer Überzugsschicht,
beispielsweise vom Polymer-Typ.
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Auf der Scheibe 1 sind eine
erste Fläche 11, die
sich dazu eignet, die Außenfläche des
Gefäßes zu bilden,
das hergestellt wird, sowie eine zweite Fläche 12 sichtbar, die
sich dazu eignet, die Innenfläche des
Gefäßes zu bilden,
dargestellt wird.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung umfasst einen
ersten Schritt des Auftragens einer oder mehrerer äußerer Überzugsschichten 13 auf
der ersten Oberfläche 11.
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Das Auftragen der äußeren Überzugsschicht 13 kann
mit einem der folgenden bekannten Verfahren durchgeführt werden:
mit einer Sprüheinrichtung oder
einer Walze, jedoch auch durch eine Siebdruckschablone, wobei ein
Glättwerkzeug
darüber
geführt wird,
um spezielle Strukturen auf der ersten Oberfläche auszubilden.
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In einer bevorzugten Ausführung des
vorliegenden Verfahrens geschieht das Auftragen der äußeren Überzugsschicht 13 mittels
einer Walze, die in 4 mit
14 gekennzeichnet ist und einen vorgegebenen Auftragdruck auf die
erste Fläche 11 ausübt.
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Ein derartiges Auftrageerfahren ermöglicht das
Ausbilden einer oder mehrerer äußerer Überzugsschichten 13 mit
einer vorgegebenen und gesteuerten Dicke, wobei die innerste Schicht
in die Poren des Aluminiums eindringt.
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In einer bevorzugten Ausführung des
vorliegenden Verfahrens besteht die äußere Überzugsschicht 13 aus
Antihaft-Polymersubstanzen, die möglicherweise mit Pigmenten
vermischt sind, die der ersten Oberfläche eine bestimmte Färbung verleihen.
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Die bevorzugte Polymersubstanz ist
ein PTFE in einem Trockenmasseanteil, der zwischen 30 und 75% liegt.
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Die Gesamtauftragsdicke der äußeren Schicht
bzw. Schichten 13 liegt im Bereich 5–50 μm, vorzugsweise im Bereich 20–40 μm.
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Die äußere Schicht bzw. Schichten 13,
die auf die Scheibe 1 aufgetragen wird/werden, wird/werden
dann durch Erwärmen
fixiert, das eine Polymerisierung des Grundmaterials und eine Stabilisierung des
Pigments bewirkt.
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Dieses Erwärmen wird vorzugsweise durch Brennen
bei einer Temperatur durchgeführt,
die, um eine ausreichende Polymerisierung zu erreichen, günstigerweise über 380°C und unter
480°C liegt.
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Der bevorzugte Brenntemperatur-Intervallbereich
liegt zwischen 390°C
und 450°C.
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In jedem Fall ist die Erwärmungszeit
auf wenige Minuten beschränkt
und auf jeden Fall kürzer
als 10 Minuten.
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Das Verfahren zum Herstellen gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst einen Schritt, bei dem ein Plattenelement 11 bereitgestellt
wird, wie es oben unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben ist.
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Nach dem ersten Schritt des Auftragens
umfasst das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Schritt, in dem das Eindringen der Spitzen in die
Dicke des flachen Elementes, d.h. der Aluminiumscheibe 1,
durch Drücken
bewirkt wird.
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Der Schritt des Drückens kann
beispielsweise durch Pressstanzen (5)
des Plattenelementes 1 auf die erste Fläche 11 der Scheibe 2 stattfinden.
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Nach dem Drücken wird das Haften der ersten
Fläche 4 des
Plattenelements 1 auf der ersten Fläche 11 bewirkt, und
zwar insbesondere an einem Abschnitt der Scheibe 2 am Boden
des Kochgefäßes, das
hergestellt wird, der allgemein mit 20 bezeichnet ist.
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Zu diesem Zweck ist der Durchmesser
des Plattenelementes 1 kleiner oder fast genauso groß wie der
des Bodenabschnitts 20.
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Um eine Verformung und einen Verlust
an Planarität
der Scheibe 2 aufgrund der inneren Spannungen, die durch
die Belastung beim Pressstanzen und das Eindringen der Spitzen 2 verursacht
werden, zu vermeiden, kann das Drücken gleichzeitig mit dem Wirken
eines Druckstangenelementes stattfinden.
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Ein derartiges Druckstangenelement
kann beispielsweise eine ringförmige
Druckplatte umfassen, die den Umfang des Prägeelementes umschließt, wie
dies in 5 mit 15 angedeutet
ist. Diese Platte ist mit dem Prägeelement 15 durch
elastische Elemente, z.B. Spiralfedern, verbunden, die um eine Strecke
zusammengedrückt
werden können,
die der Prägetiefe
entspricht, um so teilweise den darauf ausgeübten Druck zu absorbieren.
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Vorteilhafterweise wird durch die
Wirkung des Druckstangenelementes ein Druck ausgeübt, der niedriger
ist als 50% des Gesamtdrucks, der von dem Prägeelement 15 ausgeübt wird,
und zwar vorzugsweise ungefähr
20% beträgt.
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So wird der Druck des Druckstangenelementes
auf einen Bereich ausgeübt,
der den Bodenabschnitt 20 ringförmig umschließt.
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Das Pressstanzen, das auf einer Platte
mit planer Oberfläche
und insbesondere durch die Wirkung des Druckstangenelementes durchgeführt wird, bedeutet
eine begrenzte Belastung für
die Scheibe 2.
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Die Spitzen dringen über ihre
gesamte Höhe in
das Innere der Scheibe 2 ein. Das Eindringen, das durch
das Zusammendrücken
bewirkt worden ist, findet im Wesentlichen vertikal statt (8 und 9).
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Durch die enge Verbindung zwischen
der Scheibe 2 aus einem relativ weichen Material und dem
Plattenelement 1 aus einem härteren Material wird eine umfassende
Verstärkung
des in das Aufbringen des Plattenelementes 1 involvierten
Abschnitts erzeugt.
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Des Weiteren bewirkt das Eindringen
einer Vielzahl von Spitzen 6, die nahe beieinander liegen, eine örtlich begrenzte
Kaltverfestigung des weicheren Materials der Scheibe 2,
die zu einer Versteifung der Scheibe 2 führt.
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In diesem Stadium des Herstellungsverfahrens
ist, obwohl das Eindringen der Spitzen 6 eine stabile Verbindung
ermöglicht,
diese nicht optimal für die
Einsatzzwecke, für
die Kochgefäße bestimmt sein
können.
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Am Ende des oben beschriebenen Pressstanzen
umfasst das Verfahren gemäß der Erfindung einen
zweiten Schritt des Auftragens einer oder mehrerer innerer Überzugsschichten 16 auf
die zweite Fläche 12 (6).
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Das Auftragen der inneren Schicht 16 kann mit
einem der folgenden bekannten Verfahren durchgeführt werden: mit einer Sprühvorrichtung
oder einer Walze, jedoch auch durch eine Siebdruckschablone hindurch,
wobei ein Glättwerkzeug
darüber
geführt
wird, um spezielle Strukturen auf der zweiten Fläche 12 auszubilden.
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Gemäß einem bevorzugten, jedoch
nicht ausschließlichen
Verfahren der vorliegenden Ausführung
besteht die innere Schicht 16 aus einer Vielzahl von Teilschichten,
die nacheinander mit einer Walze aufgebracht werden, die in 6 mit 17 gekennzeichnet
ist.
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Auch in diesem Fall ermöglicht es
dieses Auftragverfahren, eine oder mehrere äußere Überzugsschichten 16 mit
einer vorgegebenen und gesteuerten Dicke auszubilden, wobei die
innerste Schicht in die Poren des Aluminiums eindringt.
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In einer bevorzugten Ausführung des
vorliegenden Verfahrens besteht die innere Überzugsschicht 16 aus
Antihaft-Polymermaterialien.
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Bei dem bevorzugten Polymermaterial
handelt es sich um ein PTFE in einem Trockenmasseanteil, der allgemein
im Bereich 30–75%,
vorzugsweise im Bereich 40–60%,
liegt.
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Die Gesamtauftragsdicke der inneren Schicht
bzw. Schichten 10 liegt im Bereich 5–50 μm, vorzugsweise im Bereich 20–40 μm.
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In jedem Fall kann die so aufgetragene
innere Schicht 16 die Abdrücke, die möglicherweise beim vorangehenden
Schritt des Prägens
auf der zweiten Fläche 12 verblieben
sind, verbergen, d.h. unsichtbar machen.
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Die innere Schicht bzw. Schichten 16,
die so auf die Scheibe 1 aufgetragen wurde/n, wird/werden dann
durch Erhitzen fixiert, das eine Polymerisierung des Grundmaterials
bewirkt.
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Wenn eine glatte innere Schicht 10 erforderlich
ist, wird diese Erhitzen durch Brennen bei einer Temperatur ausgeführt, die,
um eine geeignete Polymerisation zu erreichen, günstigerweise über 380°C und unter
480°C liegt.
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Der bevorzugte Brenntemperatur-Intervallbereich
liegt zwischen 420°C
und 450°C.
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In jedem Fall ist die Erhitzungszeit
nicht länger
als wenige Minuten und auf jeden Fall kürzer als 10 Minuten.
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Wenn stattdessen eine Bodenfläche gewünscht wird,
die mit Oberflächenunebenheit
versehen ist, um den Verlauf und die Schneidwirkung von Werkzeugen
abzuleiten, die unvorsichtigerweise auf der Bodenfläche verwendet
werden, so beispielsweise Besteck, Messer, Schneebesen und dergleichen, muss,
um eine zweite Anordnung unebener innerer Schichten an der inneren
Schicht 16 anzuhaften, letztere auf eine niedrigere Temperatur
erhitzt werden, die vorteilhafterweise im Bereich 380°C – 420°C liegt.
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Dieses Erhitzen bewirkt ein teilweises
Sintern des Antihaftmaterials.
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Anschließend kann die zweite Anordnung unebener
innerer Schichten auf die fixierte äußere Schicht 16 aufgetragen
werden, so beispielsweise durch Siebdruckauftrag, durch den die
Anordnung eine spezielle Struktur erhält, so beispielsweise in Schachbrettform,
Waben oder anderen Strukturen, die Beschriftungen und/oder Ziermuster
umfassen.
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Eine derartige Anordnung kann sich über einen
Teil der zweiten Fläche 12 der
Scheibe 1 erstrecken, vorzugsweise an der Innenfläche des
Bodens des Gefäßes, das
hergestellt wird.
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Die Dicke der Anordnung liegt in
einem Bereich zwischen 5 und 50 μm,
um Unebenheit mit gleichmäßiger Höhe zu erzeugen.
Vorzugsweise liegt die Dicke der Anordnung in einem Bereich zwischen 20
und 45 μm.
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Des Weiteren muss eine derartige
Anordnung auf eine Temperatur über
der Temperatur beim Erhitzen der inneren Schicht 10 erhitzt
werden. Dieser Unterschied beträgt
wenigstens 10°C,
vorzugsweise ungefähr
20°C.
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Die Temperatur beim Erhitzen der
Anordnung der unebenen inneren Schichten liegt in jedem Fall in
einem Bereich zwischen 390°C
und 450°C, vorzugsweise
in einem Bereich zwischen 420°C
und 440°C.
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Selbst bei der äußeren Schicht 10 und
der Anordnung, die nicht dargestellt sind, ist die Brennzeit in
jedem Fall auf wenige Minuten beschränkt, vorzugsweise weniger als
10 Minuten.
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Dieses Erhitzen bewirkt vollständiges Sintern
der inneren Schicht 16 und der Anordnung, wodurch es zu
einer geeigneten molekularen Bindung zwischen ihnen kommt.
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Auf den zweiten Schritt des Auftragens
folgend umfasst das Verfahren gemäß der vorliegenden Ausführung einen
Schritt des Formens der Scheibe 2.
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Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
wird dieses Formen durchgeführt,
indem ein Schritt ausgeführt
wird, in dem das flache Element 2 wenigstens am Bodenabschnitt 20 des
Kochgefäßes, das
hergestellt wird, einem Strecken unterzogen wird.
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Dieses Formen findet in seiner allgemeinsten
Form an der Presse statt und findet insbesondere durch einen im
Wesentlichen normalen Ziehvorgang statt, der unter Verwendung einer
Matrize 18 und eines Ziehstempels 19 durchgeführt wird,
die mit Hilfe einer Druckstange zusammenwirken, die nicht dargestellt
ist (7).
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Es liegt auf der Hand, dass der Ziehstempel 19 auf
die zweite Fläche 12 der
Scheibe 2 einwirkt, während
die Matrize 18 mit der ersten Fläche 11 in Kontakt
gebracht wird.
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Das Ziehen bewirkt ein radiales Strecken
an dem Bodenabschnitt 20, dessen Dicke einer Zugverformung
unterzogen wird.
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Das Ziehen ist vorzugsweise einfach
und schließt
lediglich einen Pressvorgang unabhängig von der Form des herzustellenden
Gefäßes ein.
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Mit dem oben beschriebenen Prozess
lässt sich
jede beliebige Art Topf oder Pfanne herstellen: Pfannen, Kasserollen
und Tiegel mit mehr oder weniger hohen Seitenwänden, zylindrische oder ellipsoidisch
geschnittene Töpfe,
Kuchenformen, schalenförmige
oder umgekehrt kegelstumpfförmige
Töpfe oder
Kasserollen, solange sie den Bodenabschnitt 20 aufweisen,
der im Wesentlichen plan oder in jedem Fall konvex ist, um Ausbauchungen
zu vermeiden, die auf Wärmebelastung
zurückzuführen sind.
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Auf dem Bodenabschnitt 20 wird
das Plattenelement 1 aufgebracht.
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Aufgrund des Streckens der Dicke
des Bodenabschnitts wird die Verformung der Spitzen 6,
die in die Scheibe 1 eingeführt sind, bewirkt, wodurch wiederum
die Spitzen 6 selbst im Inneren der Dicke festgehalten
werden.
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Als das Festhalten ist ein Biegen
des Endes jeder Spitze 6 zu verstehen, das von der Vertikalen gelöst wird,
an der die Spitzen 6 in die Dicke eingedrungen sind.
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So wird eine mögliche Verschiebung des Plattenelementes 1 in
der vertikalen Richtung schließlich
vermieden.
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Des Weiteren wird durch das Festhalten
die Verbindung zwischen dem Plattenelement 1 und der Scheibe 2 fester,
und die Verstärkung
des Bodenabschnitts 20 kann im Vergleich zu den Aufbringverfahren
der bekannten Plattenelemente verbessert werden, ohne dass thermische
und/oder mechanische Belastung der Materialien verursacht wird,
die nicht bereits im Wesentlichen von den üblichen Herstellungsverfahren
für Kochgefäße vorgesehen
ist.
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Wenn das halbfertige Gefäß das Ziehen durchlaufen
hat, kann das Gefäß selbst
mit dem Beschneiden des Randes des Gefäßes, möglicherweise in einem Schritt,
der mit dem Drehen einhergeht, sowie mit dem Hinzufügen von
Griffen M, Deckeln und anderen möglichen
Zubehörteilen
fertig bearbeitet werden.
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So wird ein Kochgefäß R (12, 13) hergestellt, so beispielsweise ein
pfannenförmiges,
mit lediglich einem vorstehenden Griff M, das einen Bodenabschnitt 20 hat,
der mit einem Plattenelement 1 verstärkt ist.
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Das Plattenelement 1 weist
eine Vielzahl von Spitzen 6 auf, die aus einem Stück mit dem
Plattenelement 1 bestehen, das in den Bodenabschnitt 20 genagelt
und im Inneren der Dicke desselben gebogen wird, wodurch das Plattenelement 1 im
Wesentlichen in dem Bodenteil 20 festgehalten wird.
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Vorteilhafterweise wird das Plattenelement 1 auf
der Außenfläche des
Kochgefäßes R in
dem Bereich angebracht, der dazu dient, auf einer Unterlage aufzusitzen.
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In 13 ist
eine Pfanne dargestellt, an der ein Plattenelement 1b,
wie es in 2 dargestellt
ist, angebracht ist.
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Das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung erzeugte
Gefäß weist
beachtliche Antihafteigenschaften sowohl innen als auch außen auf,
wobei die Antihaftschichten langlebig sind.
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Des Weiteren wird bei der mit einem
unebenen inneren Boden versehenen Ausführung auch ein verbesserter
Schutz vor Schäden
gewährleistet,
die auf den falschen Einsatz von Küchengeräten zurückzuführen sind.
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An dem oben beschriebenen Verfahren
zum Herstellen von Kochgefäßen mit
einem verstärkten Boden
kann der Fachmann verschiedene Abwandlungen und Veränderungen
vornehmen, um mögliche weitere
Bedürfnisse
zu befriedigen, wobei alle im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
eingeschlossen sind, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.