DE965859C - Verfahren zur Herstellung von elektrisch beheizten Metallgefaessen zum Kochen, Braten oder Backen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 27. JUNI 1957

W 9382 FIIId/2i h

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch beheizten Metallgefäßen oder ähnlichen Wärmegeräten zum Kochen, Braten, Backen od.. dgl., bei denen auf einer elektrisch isolierenden., diie zu (beheizende Fläche bedeckenden Unterlage ein Heizleiter in Form eines dünnen Metallbandes aufgebracht ist. Es ist bereits bekannt, elektrische Widerstände durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäuibung von Metall im Hochvakuum im gleichmäßiger Sdhichtstärke. auf eine isolierende Unterlage herzustellen und· die Kontaktstellen metallisch zu verstärken. Durch die Erfindung wird bezweckt, ein besonders einfaches und wirtschaftliches Verfahren zuir Herstellung von Metallgefäßen mit solchen Heizleitiann zu schaffen, welches eine einwandif-reie und beliebige Wiederholung und damit eine serienmäßige Erzeugung solcher Wärmegeräte gestattet.

Das Verfahren zur Herstellung solcher elektrisch beheizter Metallgefäße zum Kochen, Braten oder Backen mit einem Heizleiter in Form eines stefar dünnen MetaMbandes, dias diutrdh Aufdampfen oder Kaithodienzerstäuibuing von Metall im Hochvakuum mittels einer Schablone auf eine elektrisch isolierende,, die zu beheizende Gefäßfläche bedeckende Unterlage auf gebracht wird, besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Unterlage, welche vorzugsweise aus einem auch bei höheren Tempe-

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ratuiren elektrisch gut isolierenden Ernail besteht, zunächst durch eine die Form dies gesamten Heizleiters freigebende Schablone abgedeckt und das Metall bis zur Erreichung eines gleichmäßigen Niederschlages auf die gesamte Heizleiterfläche aufgedampft bzw. aufgestäubt wird, worauf eine zweite Schablone vorgeschaltet wird, welche die gesamte Unterlage· einschließlich der von dein Heizleiter bedeckten Fläche mit Ausnahme der ίο Kontaktstellen des Heizl'öitars abdeckt und hierauf diese Kontaktstellen durch weiteres Aufdampfen bzw. Aufstäuben von Metall mit einem diese Stellen verstärkenden Niederschlag versehen werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, über der Unterlage und dem Heizleiter eine Isolier- oder Schutzschicht aus Email, od. dgl. anzubringen, welche die gesamte Fläche der Unterlage und des Heizleiters mit Ausnahme der vorstehendien Kontaktstellen abdeckt. Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird eine stets gleichbleibende Herstellung der Heizelemente mitsamt den verstärkten Kontaktstellen in Serienfabrikation ermöglicht. Hierbei kann eine beliebige Heizleiiterform, wie. z. B. Spiralen, Mäanderlinien, konzentrische Kreise, Schlangenlinien usw., erzeugt werden, wobei die verstärkten Kontaktstellen an jediar gewünschten Stelle mit großer Genauigkeit und in kürzester Zeit vorgesehen werden können.

Weitere Einzelheiten des Verfahrens und- der dadurch hergestellten Heizleiter sind in der nachfolgenden Beschreibung an Hand dar Zeichnung erläutert, welche ein Atisf ührungsbeispiel eines Heizlei tens zeigt.

Fig. ι stellt in Ansicht von unten schematisoh den· Boden eines elektrisch beheizten Koch- oder Bratgefäßes dar, während

Fiig. 2 in übertrieben vergrößertem Maßstab einen Teilquerschmi'tt nach der Ldraieyi-jB der Fig. 1 veranschaulicht.

Die zu beheizende Wandung des elektrischen Wärmegerätes besteht gemäß dem dargestellten Ausfülhrunigsbeispiel aus einem Metallboden 1 eines Kochtopfes oder einer Bratpfanne. Als isolierende Unterlage ist auf die Bodenfläche eine Emailschicht aufgebracht. Diese besteht aus einem technischen Email, welches auch bei höheren Temperaturen eine gute elektrische Isolierfähigkeit besitzt. Hierfür wirdi vorzugsweise ein Email verwendest, welches Gehalte an; Kieselsäure und zusätzlichen Oxyden besitzt und bai dem diejenigen in dien üblichen technischen Emiailzusammensetzungen enthaltenen Stoffe, welche bei steigender Temperatur eine erhöhte Ionenleitfähigkeit aufweisen, wie insbesondere die Alkalioxydie (Natriumoxyd und Kalitumoxyd), durch Stoffe mit geringerer Ionenleitfähdgkeiit, wie vorzugsweise Bleioxyd, Bariumoxyd, Galcfflimoxyd;, ganz oder größtenteils ersetzt sind,.

Ein solches Email hat beispielsweise einen Gehalt von 20 bis 40% Kieselsäure, 40 bis 65% Bleioxyd und/oder, Barimnoxyd, bis zu 6% Calciumoxydi, bis zu 6°/» Alumiraiumoxyd und bis zu 5% Borsäure. Ferner kann als Stoff mit geringerer Ionenleitfähiigkeit vorteilhaft Titanoxyd verwendet werden. Ein solches Email hat z. B. einen Gehalt von 20 bis 40 °/o Kieselsäure, 40 bis 65 % Bleioxyd und/oder Bariumoxyd und bis zu 25 °/o an Calciumoxyd, Aluminiumoxyd, Borsäure und Titanoxyd, wobei der Gehalt an Titanoxyd bis zu 15% betragen kann. Die üblichen Hilfsstoffe, wie Oxydationsmittel, Haftoxyde, Farboxyde und Trübungsmittel, können natürlich in bekannter Weise zugesetzt sein.

Auf den Metallboden 1, welcher vorteilhaft verstärkt ist, können eine oder mehrere Schichten eines solchen, auch bei höheren Temperaturen bis zu 500⁰ C elektrisch gut isolierenden Emails entweder unmittelbar oder als Deckemail auf einer oder mehreren Schichten eines Grundemails bekannter Art aufgebracht werden. Auf diese Isolieremaiilschiichit 2 werden dann die Heizleiter 3 in Form von sehr dünnen Metallbändern, -streifen od. dgl. in beliebiger Anordnung, z. B. spiralförmig·, auf folgende Art und Weise miedergeschlagen.

Die sauber gereinigten Garäteteiie werden in einem Hochvakuum apparat auf einer Schablone oder Blende angeordnet, zweckmäßig auf dieselbe gestellt, welche mit Aussparungen oder Durchbrechungen entsprechend der Form des Heizleiters versehen ist. Die Schablone oder Blende befindet sich dabei über dem beheizten, dias zu verdampfende Metall enthaltenden Tiegel oder der zerstäubenden Elektrode in einer solchen Lage und in einem solchen Abstand, daß eine gleichmäßige Beaufschlagung der nicht abgedeckten Oberfläche •durch das sich niederschlagendie Metall möglich ist. Zweckmäßig werden die zu beaufschlagenden Flächen zur Erzielung einer besseren Haftung des Metalls und' zur Vermeidung schädlicher Gaseinl'agerungen während des Evakuieirungsvorganges und dar Dauer des Niederschlagens dnroh geeignete Mittel beheizt.

Nach Erzeugung des Hochvakuums wird das zur Bildung dies Heizleiters dienende Metall in dem Tiegel verdampft bzw. kathodisch zerstäubt, wobei es sich in sehr dünner, aber gleichmäßiger Schicht an den durch die Schablone oder Blende freigegebenen Stellen der Emailobernäche 2 in Form des Heizleiters 3 niederschlägt.

Anschließend wirdi die vorgenannte Schablone oder Blende durch eine zweite Schablone oder Blende ersetzt, die nur die zur Verstärkung der KontaktsteMen 4 des Heizleiiters 3 vorgesehenen Teile der gesamten Oberfläche f neigdbt. Hierauf erfolgt in einem zweiten Arbeitsgang nochmals eine Verdampfung oder Kathodenzerstäubung, welche an dien Steilen 4, wie auis Fdg. 2 der Zeichnung ersichtlich ist, einen weiteren Niederschlag erzeugt.

Die gewünschte Stärke des Niederschlages kann durch entsprechende genaue Dosierung der eingegebenen Metallmenge erreicht werden. Sobald dies der Fall ist, wird der mit dem fertigen Heizleiter versehene Geräiteteiil dem Rezipienten entnommen und der Weiterbehandlung oder dem Zu-

sammenbau zugeführt. In Fig. 2 ist angedeutet, wie z. B. eine Kontaktfeder 5 mit der verstärkten Kontaktstelle 4 in Verbindung gebracht wird.

Der Heizleiter 3 kann offen auf dem Isolieremail 2 verbleiben oder es kann darüber, mit, Ausnahme der Kontaktstellen 4, noch eine Deck- oder Schutzschicht angebracht werden, welche in Fig. 2 in gestricheliten Linden als Schutzschicht 6 angedeutet worden ist. Diese Schlicht kann z. B. aus einem Email der oben beschriebenen Art bestehen, so daß der Heizleiter 3 überall außer an den Kontaktstellen 4 in dieses Email eingebettet ist.

Die gemäß dem vorstehenden Verfahren hergestellten Heizleiter können zur Verbesserung ihrer Eigenschaften bei sehr hohen, vorzugsweise mindestens über der Gebraudbstemperatur liegenden Temperaturen eingebrannt werden und sind dann bis zu diesen Endtemperatuirem verwendbar, soweit die Wärmefestigkeit des Isolationsmaterials dies erlaubt. Das Anwärmen während des Aufdampfens bzw. Aufstäubens und/oder das Einbrennen nach erfolgtem Niederschlag kann im übrigen durch beliebige sonstige Maßnahmen zur Verbesserung der Haftfestigkeit der aufgebrachten Metallschicht unterstützt oder auch ersetzt werden, wie z. B. durch Aufrauhen oder Beizen der Unterlage oder durch Aufbringung einer die Haftung verbessernden Zwischenschicht.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Herstellung von elektrisch beheizten Metallgefäßen zum Kochen, Braten oder Backen mit einem Heizleiter in Form eines sehr dünnen Metallbandes, das durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäubung von Metall im Hochvakuum mittels einer Schablone auf eine elektrisch isolierende, die zu beheizende Gefäßfläche bedeckende Unterlage aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage, welche vorzugsweise aus einem auch bei höheren Temperaturen elektrisch gut isolierenden Email besteht, zunächst durch eine die Form des gesamten Heizleitars freigebende Schablone abgedeckt und das Metall bis zur Erreichung eines gleichmäßigen Niederschlages auf die gesamte Heizleiterrläche aufgedampft bzw. aufgestäubt wird, worauf eine zweite Schablone vorgeschaltet wird, welche die gesamte Unterlage einschließlich der von dem Heizleiter bedeckten. Fläche mit Ausnahme der Kontaktstellen des Heizleitens abdeckt, und hierauf diese Kontaktstellen durch weiteres Aufdampfen bzw. Aufstäuben von Metall mit einem diese Stellen verstärkenden Niederschlag versehen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Heizleiter und den verstärkten Kontaktstellen versehene Unterlage mit einer die ganze Oberflache der Unter-. lage und des Hei ζ leiter s mit Ausnahme der Kontaktstellen bedeckenden Isolier- oder Schutzschicht abgedeckt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 336 469, 410 599.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 738/297 12. (709 562/120 6. 57)