EP0200647B1 - Semelle de fer à repasser recouverte par un revêtement d'émail - Google Patents

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EP0200647B1
EP0200647B1 EP19860400913 EP86400913A EP0200647B1 EP 0200647 B1 EP0200647 B1 EP 0200647B1 EP 19860400913 EP19860400913 EP 19860400913 EP 86400913 A EP86400913 A EP 86400913A EP 0200647 B1 EP0200647 B1 EP 0200647B1
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enamel
enamel coating
baseplate
iron
sole
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Henri Piera
Bernard Louison
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SEB SA
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    • 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
    • C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
    • C23D5/00—Coating with enamels or vitreous layers
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678—Of metal

Definitions

  • the present invention relates to an iron soleplate, in particular a steam sole.
  • the invention also relates to irons, comprising such a sole.
  • the soles of iron, dry or steam, are currently made of aluminum alloy molded in particular by pressure injection (see for example FR-E-57 460 and US-A-3 333 955).
  • These aluminum alloys have a relatively low hardness, so that the surface of the iron soles is easily scratched when ironing textile articles comprising hard objects such as buttons, zippers, staples, etc.
  • the aforementioned embodiment of a conventional sole made of aluminum alloy molded in one piece constitutes a good solution of the problem of fixing the tubular heating resistance to the sole of the iron, and it makes it possible to obtain good heat exchange between the heating resistance and the aluminum alloy, without any deformation of the sole.
  • a metal sheet is compatible with a thin planar heating resistance, but not with a tubular resistance.
  • the object of the present invention is to remedy all the aforementioned drawbacks.
  • the invention thus relates to an iron soleplate, in particular steam, having on its outer face a layer of enamel, and comprising a first part, made of cast aluminum alloy, in which is embedded a tubular heating resistance .
  • this sole is characterized in that it further comprises a second part, consisting of a laminated aluminum sheet, fixed directly to the surface of the first part adjacent to said sheet, the outer face of the laminated sheet being covered with an enamel coating made from a composition of sintered enamel frit at a temperature between 500 and 600 ° C.
  • this enamel coating effectively protects the soleplate against oxidation caused by water vapor and other chemicals.
  • the stains caused by lime caused by the evaporation of water or by the carbonization of organic matter from ironed articles do not offer any grip on the enamel coating, so that the soleplate is easily cleaned .
  • the coating of enamel makes it possible to substantially reduce the coefficient of sliding of the soleplate on the articles to be ironed, which allows users to iron effortlessly. This property is surprising since it does not result from the known properties of enamel coatings. This also explains the reason why enamel coatings have never been used to improve the slip coefficient. In addition, this enamel coating resists mechanical shock and therefore avoids the use of protection provisional. It also makes it possible to use less expensive alloys for the sole and to replace the costly polishing of the sole, by simple mechanical abrasion using an abrasive cloth.
  • Enamel coating thus not only prolongs the life of the iron, makes it easier to use and clean, but also reduces the cost of this iron.
  • the first part of the sole can be made of aluminum alloy, molded for example by pressure injection, under vacuum or molded in a shell and containing silicon.
  • This type of aluminum alloy is economical, but relatively soft.
  • the enamel coating gives the surface of the sole a largely sufficient hardness.
  • the aforementioned drawback is eliminated by applying the enamel coating in the form of a sintered enamel frit at a temperature between 500 ° C and 600 ° C, not directly on the cast aluminum alloy, but on the second part, consisting of a rolled aluminum sheet attached to the aforementioned aluminum alloy.
  • the soleplate 1 of the iron is made of aluminum alloy injection molded under pressure, under vacuum or in shell.
  • AS9U3, AS9G, AU4G, AS12 or AG5 A stands for aluminum, S for silicon, U for copper and G for magnesium.
  • AS9U3, AS9G, AU4G, AS12 or AG5 A stands for aluminum, S for silicon, U for copper and G for magnesium.
  • an armored tubular heating resistance 2 is embedded by overmolding.
  • the boss 3 surrounding the resistor 2 defines an interior vaporization chamber 4 and a peripheral chamber 5 for distributing the vapor. These two chambers 4, 5 are intended to be covered by a sealed cover, not shown.
  • the peripheral steam distribution chamber 5 opens out to the outside via steam distribution channels 6 passing through the soleplate 1.
  • the surface 7 of the soleplate, which is intended to be applied to the articles to be ironed, is covered by an enamel coating 8.
  • This enamel coating 8 is produced by projecting onto the surface 7 of the sole, an enamel frit slip which is then dried and then baked to make the mineral particles (SiO 2 and other metal oxides) contained in this slip vitrify.
  • the thickness of the enamel coating 8 is generally between 20 and 100 microns.
  • the enamel coating can be formed from two layers of enamel 8a, 8b (see FIG. 2) fired simultaneously according to the process described in French patent application No. 8,306,178 of April 15, 1983 in the name of the applicant, replacing the enamel frit described in this patent application by the one mentioned above which sintered at 480 - 490 ° C.
  • At least the outer layer 8b can contain colored pigments 9 (see FIG. 2) or can be applied by screen printing if a pattern or a decoration is to be formed on the surface of the sole 1.
  • the enamel coating 8 had, taking into account its thinness, no harmful influence on the thermal conductivity of the sole. Thus, there is no need to load this enamel coating with conductive particles.
  • FIG. 3 describes an example of an iron soleplate using a laminated aluminum alloy sheet.
  • the laminated alloy sheet 1a is assembled with an upper part 1b produced by injection, as in the case of the embodiment according to the Figure 1.
  • This assembly can be done for example by hot stamping.
  • the enamel coating 8c applied to the surface of the aluminum alloy sheet 1a can be obtained from a conventional enamel composition for aluminum, sinterable at a temperature between 500 and 600 ° C. It would of course be appropriate for the assembly to withstand this temperature.

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Description

  • La présente invention concerne une semelle de fer à repasser, notamment à vapeur.
  • L'invention vise également les fers à repasser, comportant une telle semelle.
  • Les semelles de fer à repasser, à sec ou à vapeur, sont actuellement réalisées en alliage d'aluminium moulé notamment par injection sous pression (voir par exemple FR-E-57 460 et US-A-3 333 955).
  • Ces alliages d'aluminium présentent une dureté relativement faible, de sorte que la surface des semelles de fer à repasser est facilement rayée lors du repassage d'articles textiles comportant des objets durs tels que boutons, fermetures éclair, agrafes, etc.
  • Ces rayures provoquent une usure de la semelle qui a pour effet d'augmenter le coefficient de glissement de celle-ci par rapport aux articles textiles à repasser en rendant ainsi le repassage de plus en plus pénible pour l'utilisateur.
  • Par ailleurs, ces semelles en alliage d'aluminium deviennent, en fonction de l'usage, de plus en plus sensibles au tachage dû à l'oxydation provoquée notamment par la vapeur d'eau et aux matières organiques carbonisées provenant des articles textiles.
  • Ces taches salissent les articles textiles si la semelle de fer à repasser n'est pas fréquemment nettoyée.
  • Bien entendu, la présence de rayures à la surface de la semelle du fer favorise l'adhérence de ces taches et celles-ci deviennent très difficiles à nettoyer lorsque la semelle est fortement rayée.
  • Actuellement, les mesures suivantes sont adoptées pour limiter la formation de rayures sur les semelles de fers à repasser:
    • - les fers à repasser sont livrés aux utilisateurs avec une protection provisoire qui met la semelle à l'abri des chocs mécaniques engendrés lors de la manutention et du transport; cette mesure grève le prix de revient des fers,
    • - les semelles sont réalisées en alliage d'aluminium renfermant du magnésium, qui est plus dur mais plus onéreux que les alliages d'aluminium plus courants renfermant du silicium,
    • - la surface de la semelle subit un polissage soigné pour réduire le plus possible son coefficient de glissement par rapport aux articles à repasser; cette opération est également coûteuse.
  • Le mode de réalisation précité d'une semelle conventionnelle en alliage d'aluminium moulé d'une seule pièce constitue une bonne solution du problème de la fixation de la résistance tubulaire de chauffage à la semelle du fer à repasser, et il permet d'obtenir un bon échange thermique entre la résistance de chauffage et l'alliage d'aluminium, sans aucune déformation de la semelle.
  • Par ailleurs, il est connu de déposer une couche d'émail sur un fer a repasser. Cette idée à été décrite dès 1924 dans le FR-575 630, qui est toutefois muet sur la nature de la semelle.
  • La fixation d'une résistance électrique tubulaire à une tôle laminée en alliage d'aluminium présente des difficultés. En effet, la demanderesse a constaté que si l'on fixe, par exemple par soudage, une résistance tubulaire de chauffage sur une tôle métallique en aluminium, cette dernière se déforme sous l'effet du gradient thermique qui lui est imposé.
  • Ainsi, une tôle métallique est compatible avec une résistance plane mince de chauffage, mais pas avec une résistance tubulaire.
  • Par ailleurs, l'inconvénient le plus important présenté par les alliages d'aluminium moulés est que l'on ne peut pas appliquer, en pratique, un revêtement d'émail sur leur surface extérieure.
  • Le but de la présente invention est de remédier à tous les inconvénients précités.
  • L'invention vise ainsi une semelle de fer à repasser, notamment à vapeur, présentant sur sa face extérieure une couche d'émail, et comportant une première partie, réalisée en alliage d'aluminium moulé, dans laquelle est noyée une résistance tubulaire de chauffage. Suivant l'invention, cette semelle est caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une seconde partie, constituée d'une tôle d'aluminium laminée, fixée directement à la surface de la première partie voisine de ladite tôle, la face extérieure de la tôle laminée étant recouverte d'un revêtement d'émail réalisé à partir d'une composition de fritte d'émail frittable à une température comprise entre 500 et 600° C.
  • Grâce à ce revêtement d'émail, on augmente considérablement la dureté de la semelle, de sorte que celle-ci résiste remarquablement bien à l'abrasion provoquée par les parties métalliques des articles textiles.
  • De plus, ce revêtement d'émail protège efficacement la semelle à l'égard de l'oxydation provoquée par la vapeur d'eau et autres produits chimiques.
  • Par ailleurs, les taches provoquées par le calcaire engendrées par l'évaporation de l'eau ou par la carbonisation des matières organiques provenant des articles repassés, n'offrent aucune prise sur le revêtement d'émail, de sorte que la semelle est aisément nettoyable.
  • D'autre part, on a constaté que le revêtement d'émail permettait de réduire de façon substantielle le coefficient de glissement de la semelle sur les articles à repasser, ce qui permet aux utilisateurs de repasser sans effort. Cette propriété est surprenante étant donné qu'elle ne résulte pas des propriétés connues des revêtements d'émail. C'est ce qui explique d'ailleurs la raison pour laquelle des revêtements d'émail n'ont jamais été utilisés pour améliorer le coefficient de glissement. En outre, ce revêtement d'émail résiste aux chocs mécaniques et permet par conséquent d'éviter l'emploi d'une protection provisoire. Il permet également d'utiliser pour la semelle des alliages moins coûteux et de remplacer le polissage coûteux de la semelle, par une simple abrasion mécanique à l'aide d'une toile abrasive.
  • Le revêtement d'émail permet ainsi, non seulement de prolonger la durée de vie du fer à repasser, de rendre son utilisation et son nettoyage plus aisés, mais permet également de diminuer le coût de ce fer à repasser.
  • La première partie de la semelle peut être réalisée en alliage d'aluminium, moulé par exemple par injection sous pression, sous vide ou moulé en coquille et renfermant du silicium. Ce type d'alliage d'aluminium est économique, mais relativement mou. Le revêtement d'émail confère toutefois à la surface de la semelle une dureté largement suffisante.
  • Ces alliages d'aluminium moulés présentent la particularité qu'il subsiste au sein de l'alliage des microbulles d'air. Dans les semelles classiques, non revêtues d'émail, la présence de ces microbulles d'air n'est pas néfaste.
  • Toutefois, l'expérience a montré que si on applique sur ces semelles un émail classique pour aluminium frittable à une température de l'ordre de 600° C, bien que le revêtement d'émail présente une bonne adhérence, on obtient un taux de refus très élevé, ce que la demanderesse explique de la façon suivante: lorsqu'on chauffe la semelle à une température supérieure à 350°C, les microbulles d'air précitées s'échappent de l'alliage. A partir de 500° C ce phénomène est suffisant pour cloquer le revêtement d'émail. De plus, au-delà de cette température, on constate une déformation des semelles.
  • Selon une caractéristique importante de la présente invention, l'inconvénient précité est supprimé en appliquant le revêtement d'émail sous forme d'une fritte d'émail frittable à une température comprise entre 500°C et 600°C, non pas directement sur l'alliage d'aluminium moulé, mais sur la seconde partie, constituée d'une tôle d'aluminium laminée fixée à l'alliage d'aluminium précité.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
  • Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
    • - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une semelle de fer à repasser comportant un revêtement d'émail,
    • - la figure 2 est une coupe à grande échelle et partielle d'un revêtement d'émail composé de deux couches,
    • - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 concernant une réalisation conforme à l'invention.
  • Dans la réalisation de la figure 1, la semelle 1 de fer à repasser est en alliage d'aluminium moulé par injection sous pression, sous vide ou en coquille. tel que l'AS9U3, de l'AS9G, de l'AU4G, de l'AS12 ou de l'AG5 (A désigne l'aluminium, S le silicium, U le cuivre et G le magnésium). Dans l'alliage d'aluminium de la semelle 1, est noyée par surmoulage, une résistance tubulaire blindée de chauffage 2.
  • Le bossage 3 entourant la résistance 2 délimite une chambre intérieure 4 de vaporisation et une chambre périphérique 5 de distribution de la vapeur. Ces deux chambres 4, 5 sont destinées à être recouvertes par un capot étanche non représenté. La chambre périphérique 5 de distribution de la vapeur,débouche à l'extérieur par des canaux 6 de distribution de la vapeur traversant la semelle 1.
  • La surface 7 de la semelle à qui est destinée à être appliquée sur les articles à repasser, est recouverte par un revêtement d'émail 8.
  • Ce revêtement d'émail 8 est réalise en projetant sur la surface 7 de la semelle, une barbotine de fritte d'émail qui est ensuite séchée puis cuite pour faire vitrifier les particules minérales (Si02 et autres oxydes métalliques) contenues dans cette barbotine.
  • Pour éviter le phénomène de cloquage et la déformation de la semelle évoqués plus haut, dûs à la libération de l'air des microbulles d'air emprisonnées dans l'alliage d'aluminium, on peut utiliser une fritte d'émail frittable à une température inférieure à 500°C telle que la fritte commercialisée par la société FERRO sous la dénomination GL 43 - 48 qui fritte à 480 - 490°C. L'épaisseur du revêtement d'émail 8 est généralement comprise entre 20 et 100 microns.
  • Toutefois, l'adhérence du revêtement d'émail 8 reste insuffisante.
  • Le revêtement d'émail peut être formé de deux couches d'émail 8a, 8b (voir figure 2) cuites simultanément conformément au procédé décrit dans la demande de brevet français n° 8 306 178 du 15 avril 1983 au nom de la demanderesse, en remplaçant la fritte d'émail décrite dans cette demande de brevet par celle mentionnée plus haut qui fritte à 480 - 490° C.
  • Au moins la couche extérieure 8b peut renfermer des pigments colorés 9 (voir figure 2) ou peut être appliquée par sérigraphie si l'on veut former un motif ou un décor sur la surface de la semelle 1.
  • On a constaté par ailleurs que le revêtement d'émail 8 n'avait, compte tenu de sa minceur, aucune influence néfaste sur la conductibilité thermique de la semelle. Ainsi, il est inutile de charger ce revêtement d'émail de particules conductrices.
  • Pour remédier aux difficultés posées par le phénomène de micro-bullage évoqué ci-dessus, on peut utiliser, pour réaliser la semelle, une tôle d'alliage d'aluminium laminée.
  • La figure 3 décrit un exemple de semelle de fer à repasser utilisant une tôle d'alliage d'aluminium laminée.
  • Dans la réalisation de cette figure 3, la tôle d'alliage laminée 1a est assemblée avec une partie supérieure 1b réalisée par injection, comme dans le cas de la réalisation selon la figure 1. Cet assemblage peut être effectué par exemple par frappe à chaud.
  • Le revêtement d'émail 8c applique sur 1a surface de la tôle d'alliage d'aluminium la peut être obtenu à partir d'une composition d'émail classique pour aluminium, frittable à une température comprise entre 500 et 600°C. Il conviendrait bien entendu que l'ensemble supporte cette température.

Claims (4)

1. Semelle de fer à repasser, notamment à vapeur, présentant sur sa face extérieure une couche d'émail et comportant une première partie (3), réalisée en alliage d'aluminium moulé, dans laquelle est noyée une résistance tubulaire de chauffage (2), caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une seconde partie (1a), constituée d'une tôle d'aluminium laminée, fixée directement à la surface de la première partie (3) voisine de ladite tôle, la face extérieure de la tôle laminée étant recouverte d'un revêtement d'émail réalisé à partir d'une composition de fritte d'émail frittable à une température comprise entre 500 et 600° C.
2. Semelle conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement d'émail comprend deux couches (8a, 8b) au moins la couche extérieure (8b) renfermant des pigments de coloration.
3. Semelle conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la surface (7) de la semelle (1) est abrasée, mais non polie.
4. Semelle conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la surface de la semelle comporte une sous-couche d'accrochage du revêtement d'émail cette sous-couche étant réalisée par chromatation.
EP19860400913 1985-05-02 1986-04-24 Semelle de fer à repasser recouverte par un revêtement d'émail Expired - Lifetime EP0200647B2 (fr)

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AU (1) AU579011B2 (fr)
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