EP0358906B1

EP0358906B1 - Sole plate for a hand iron

Info

Publication number: EP0358906B1
Application number: EP89113823A
Authority: EP
Inventors: Ahmet Dr. Firatli; Diethard Burger; Klaus Amsel; Bernd Lindstaedt
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1992-09-09
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: US5025578A; DE3918824A1; EP0358906A3; ES2034530T3; CA1333976C; DE58902248D1; EP0358906A2; DE3918824C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Bügeleisensohle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer Bügeleisensohlen.The invention relates to an iron soleplate according to the preamble of claim 1 and a method for producing iron soles according to the invention.

Derartige Bügeleisensohlen sind in den verschiedensten Ausführungsformen schon seit längerem bekannt. So ist in der EP-A2 0 217 014 eine Bügeleisensohle beschrieben, bei der der Sohlenkörper zur Erzielung einer guten Wärmeleitfähigkeit und zur Gewichtsreduzierung und damit zur leichteren Handhabbarkeit des gesamten Bügeleisens aus Aluminium hergestellt wird.Such iron soles have been known for a long time in various embodiments. For example, EP-A2 0 217 014 describes an iron soleplate in which the sole body is made of aluminum in order to achieve good thermal conductivity and to reduce weight and thus to make the entire iron easier to handle.

Da die Festigkeit von Aluminium geringer ist als die Festigkeit von anderen, häufig auch im Haushaltsbereich benutzten Metallen, wie z.B. Stahl oder Eisen, können sich beim Überbügeln von harten Gegenständen, wie beispielsweise Reißverschlüssen oder Knöpfen, auf der Bügelseite Kratzer mit hervorstehenden Graten bilden, die ähnlich, wie bei einem spanabhebenden Vorgang aus der Bügeleisensohle aufgeworfen werden. Diese Grate ziehen beim Bügeln von besonders empfindlichen Stoffen, wie beispielsweise Seide, Fäden aus dem Stoff, was zu dessen Beschädigung führt. Eine Beschädigung solcher Stoffe liegt aber auch bereits dann vor, wenn ein derartiger Grat auch nur deren seidig glänzende Oberfläche aufrauht.Since the strength of aluminum is lower than the strength of other metals that are often used in the household, such as steel or iron, when ironing over hard objects such as zippers or buttons, scratches with protruding burrs can form on the side of the iron similar to how they are thrown out of the soleplate during a machining operation. These burrs pull threads out of the fabric when ironing particularly sensitive fabrics, such as silk, which leads to damage. However, such substances are already damaged if such a burr roughenes even their silky, shiny surface.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde die in der EP-A2 0 217 014 beschriebene Bügeleisensohle auf ihrer Bügelseite mit einer keramischen Hartstoffschicht versehen, die mit einem thermischen Spritzverfahren, beispielsweise Flamm- oder Plasmaspritzverfahren, aufgebracht wurde. Die derart hergestellte Hartstoffschicht hat den Nachteil, daß sie porös ist und daß sie insbesondere bei Dampfbügeleisen Feuchtigkeit, Luft und auch Verunreingungen aufnimmt, die bis zum Sohlenkörper eindringen können. Hierdurch stellt sich auf der auf der Bügelseite des Sohlenkörpers befindlichen Aluminiumoberfläche Korrosion ein, die zur Aufwerfung oder Blasenbildung und schließlich sogar zur Ablösung der Hartstoffschicht führen kann. Die Folge davon ist eine Beschädigung der Bügelseite des Sohlenkörpers, was beim Bügeln zu Schäden am Bügelgut führen kann und erhöhte Reibungskräfte bei der Bewegung des Bügeleisens hervorruft.To avoid these disadvantages, the soleplate of the iron described in EP-A2 0 217 014 was provided on its side with a ceramic hard material layer which was applied using a thermal spraying process, for example a flame or plasma spraying process. The hard material layer produced in this way has the disadvantage that it is porous and that it absorbs moisture, air and also impurities which can penetrate as far as the sole body, particularly in the case of steam irons. As a result, corrosion occurs on the aluminum surface on the temple side of the sole body, which can lead to throwing up or blistering and finally even to detachment of the hard material layer. The consequence of this is damage to the ironing side of the sole body, which can lead to damage to the material to be ironed during ironing and causes increased frictional forces when the iron is moving.

Die aus der EP-A2 0 217 014 bekannte Bügeleisensohle wird darüber hinaus im Laufe der Zeit durch an der Hartstoffschicht haftende und sich einbrennende Appreturmittel und Stärke und, wenn die betreffenden Textilien zu heiß gebügelt werden, auch durch Stoffreste stark verschmutzt. Die Folge davon ist eine stumpfe, das Gleiten über das Bügelgut beeinträchtigende Sohlenoberfläche. Das Entfernen von eingebrannten Appreturmitteln durch Reinigungsmittel ist nahezu unmöglich. Der einzige Weg, die Bügeleisensohle wieder gleitfähig zu machen, besteht dann nur noch darin, diese auf der Bügelseite abzuschleifen und erneut zu beschichten.The iron soleplate known from EP-A2 0 217 014 is also heavily soiled in the course of time by finishing agents and starch which adhere and burn onto the hard material layer and, if the textiles in question are ironed too hot, also by material residues. The consequence of this is a dull sole surface which hinders sliding over the material to be ironed. It is almost impossible to remove burnt-on finishing agents with cleaning agents. The only way to make the soleplate glide again is to sand it down and coat it again.

Es ist es weiterhin bekannt (vgl. z.B. DE-AS-1 952 846 und DE-OS 21 51 858), die metallische Bügelseite mit einer schmutzabweisenden und besonders gleitfähigen Schicht aus temperaturbeständigem Kunststoff, wie beispielsweise PTFE, zu beschichten. Eines der dazu verwendbaren Verfahren ist in der DE-OS 21 51 858 beschrieben. Derartige Bügeleisensohlen weisen aber im Dauerbetrieb oder bei Überhitzung eine geringe Kratzfestigkeit auf, da durch das Bügeln der Kunststoff stellenweise völlig abgerieben wird. Selbst wenn noch keine Abtragung des Kunststoffes bis zur metallischen Oberfläche erfolgt, können lediglich durch Kunststoff gebildete Grate erzeugt werden, deren Auftreten bereits zu Beschädigungen des Bügelguts führen kann. Insbesondere bei aus Aluminium hergestellten Bügeleisensohlen wird die Kratzfestigkeit weiter reduziert, da auch der Sohlenkörper selbst keine ausreichende Härte aufweist.It is also known (see, for example, DE-AS-1 952 846 and DE-OS 21 51 858) to coat the metallic side of the bracket with a dirt-repellent and particularly lubricious layer made of temperature-resistant plastic, such as PTFE. One of the methods that can be used for this is described in DE-OS 21 51 858. Iron soles of this type, however, have low scratch resistance in continuous operation or in the event of overheating, since ironing in some cases completely rubs off the plastic. Even if the plastic has not yet been removed to the metallic surface, only burrs formed by plastic can be produced, the occurrence of which can already damage the items to be ironed. In particular with iron soles made of aluminum, the scratch resistance is further reduced, since the sole body itself does not have sufficient hardness.

Aus diesem Grund besteht der Sohlenkörper der aus der DE-AS 19 52 846 bekannten Bügeleisensohle aus einem Stahlblech, das zuerst mit einer korrosionsverhindernden Kupferschicht, anschließend mit einer darüberliegenden Nickel-Chromschicht und schließlich mit einer über der Nickel-Chromschicht liegenden dritten, aus temperaturbeständigem Kunststoff bestehenden Schicht überzogen wird. Vor dem Beschichten mit der temperaturbeständigen Kunststoffschicht wird die Oberfläche der Nickel-Chromschicht dermaßen sandgestrahlt, daß sie ganzflächig in die darunterliegende, aus Kupfer bestehende Korrosionsschutzschicht eingehämmert wird. Zur Herstellung der bekannten Beschichtung sind also - ohne eine Oberflächenbehandlung des Stahlbleches vor Aufbringung der Kupferschicht mit einzubeziehen - bereits vier Verfahrensschritte notwendig. Das gesamte Verfahren zur Herstellung der Beschichtung ist daher relativ aufwendig und für eine Massenfertigung von Bügeleisensohlen zu teuer. Darüber hinaus ist die Bügeleisensohle aufgrund der mangelnden Härte der Kunststoffschicht nur beschränkt kratzfest und nach entsprechendem Abrieb der Kunststoffschicht aufgrund der vorhergehenden Aufrauhung der Nickel-Chromschicht durch Sandstrahlen auch nur noch beschränkt gleitfähig.For this reason, the sole body of the iron sole known from DE-AS 19 52 846 consists of a steel sheet, first with a corrosion-preventing copper layer, then with an overlying nickel-chrome layer and finally with a third overlying the nickel-chrome layer, made of temperature-resistant plastic existing layer is coated. Before coating with the temperature-resistant plastic layer, the surface of the nickel-chromium layer is sandblasted to such an extent that it is hammered over the entire surface into the copper corrosion protection layer underneath. In order to produce the known coating, four process steps are already necessary, without including a surface treatment of the steel sheet before the copper layer is applied. The entire process for producing the coating is therefore relatively complex and too expensive for mass production of iron soles. In addition, the soleplate of the iron is only scratch-resistant to a limited extent due to the insufficient hardness of the plastic layer, and after appropriate abrasion of the plastic layer due to the previous roughening of the nickel-chromium layer by sandblasting, it also has only limited slidability.

Aus der DE-OS 36 44 211 ist es schließlich bekannt, eine aus Aluminium bestehende Bügeleisenshole auf ihrer Bügelseite zuerst mit einer Hartstoffschicht aus Metall oder Keramik zu versehen und diese Schicht dann mit einem Bindemittel organischer Art, vorzugsweise PTFE, zu versiegeln. ,Dadurch wird eine Beschichtung für eine Bügeleisensohle geschaffen, die bei guter Gleitfähigkeit kratzfest, leicht zu reinigen und auch korrosionsverhindernd ist.From DE-OS 36 44 211 it is finally known to first provide an iron hole made of aluminum on its side with a hard material layer made of metal or ceramic and then to seal this layer with a binder of an organic type, preferably PTFE. , This creates a coating for an iron soleplate that is scratch-resistant with good sliding properties, easy to clean and also prevents corrosion.

Auch diese Bügeleisensohle hat aber den Nachteil, daß zu ihrer Herstellung eine Vielzahl von Verfahrensschritten notwendig ist und daß eine auch nach längerem Gebrauch noch sichere Haftung der Keramikschicht auf der Bügelseite der Aluminiumsohle nur durch Anbringung einer metallischen Haftvermittlerschicht zwischen diesen beiden Werkstoffen erreicht werden kann. Anderenfalls führen die deutlich unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Aluminium und den meisten Keramiken dazu, daß die Haftung zwischen Sohlenkörper und Hartstoffschicht nach längerer Zeit zumindest teilweise aufgebrochen wird, was insbesondere bei Dampfbügeleisen zum Eindringen von Feuchtigkeit und damit wiederum zu Korrosion und den damit verbundenen, bereits beschriebenen negativen Auswirkungen auf der Bügelseite des Sohlenkörpers führen kann.However, this iron soleplate also has the disadvantage that a large number of process steps are necessary for its manufacture and that even after prolonged use the ceramic layer on the ironing side of the aluminum sole can only be reliably secured by attaching a metallic adhesive layer between these two materials. Otherwise, the significantly different thermal expansion coefficients of aluminum and most ceramics mean that the adhesion between the sole body and the hard material layer is broken at least in part after a long period of time, which in particular with steam irons leads to the penetration of moisture and thus in turn to corrosion and the associated, already described can lead to negative effects on the side of the soleplate.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Bügeleisensohle besteht darin, daß sich die Beschichtung aus PTFE nach längerem Bügelbetrieb abnützt, was zu einer Verschmutzung des Stoffes durch abfärbendes PTFE führt. Gleichzeitig treten die Rauhigkeitspitzen der Keramikschicht hervor, was zur Herabsetzung der Gleitfähigkeit der Bügeleisensohle führt, den Stoff beschädigen kann und weiterhin dazu führt, daß sich Schmutzpartikel an der nunmehr rauheren Sohlenoberfläche festsetzen können. Schließlich führt die schlechtere Wärmeleitfähigkeit von PTFE und Keramik gegenüber Metallen dazu, daß das Bügeleisen zum einen eine längere Aufheizzeit benötigt, bis es gebrauchsfähig ist, und zum anderen der Wärmetransport von dem Sohlenkörper auf das Bügelgut für den Fall, daß letzteres beim Bügeln eine größere Wärmemenge aufnimmt, nicht mehr ausreicht, um die Sohlenoberfläche auf der erforderlichen Temperatur zu halten.Another disadvantage of this known iron soleplate is that the coating made of PTFE wears out after a long ironing operation, which leads to contamination of the material by PTFE which rubs off. At the same time, the roughness peaks of the ceramic layer emerge, which leads to a reduction in the lubricity of the iron soleplate, can damage the fabric and furthermore leads to dirt particles being able to adhere to the now rougher sole surface. Finally, the poorer thermal conductivity of PTFE and ceramic leads to Metals that the iron on the one hand requires a longer heating-up time until it is ready for use, and on the other hand that the heat transport from the sole body to the material to be ironed, in the event that the latter absorbs a larger amount of heat during ironing, is no longer sufficient to cover the surface of the sole to maintain the required temperature.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Beschichtung für eine Bügeleisensohle anzugeben, die - neben den bereits bekannten Vorteilen der Korrosionsverhinderung, der Kratzfestigkeit, der guten Gleitfähigkeit und ihrer leicht durchzuführenden Reinigung - darüber hinaus durch nur wenige Verfahrensschritte herstellbar ist und bei der auch nach längerem Gebrauch eine sichere und vollständige Haftung zwischen Beschichtung und Sohlenkörper aufrechterhalten wird. Weitere Aufgabe der Erfindung war es, Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bügeleisensohle anzugeben.It was therefore an object of the invention to provide a coating for an iron soleplate which, in addition to the already known advantages of corrosion prevention, scratch resistance, good lubricity and easy cleaning, can also be produced by only a few process steps and in which even after a long time Use a secure and complete adhesion between the coating and the sole body is maintained. Another object of the invention was to provide methods for producing the soleplate of the invention.

Diese Aufgabe wird zum einen für eine Bügeleisensohle nach dem Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst. Zum anderen wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 6 und 9 gelöst.This object is achieved on the one hand for an iron soleplate according to the preamble of claim 1 by the features contained in the characterizing part thereof. On the other hand, this object is achieved by the characterizing features of claims 6 and 9.

Die erfindungsgemäße Bügeleisensohle weist den Vorteil auf, daß sie trotz ihrer in der Aufgabenstellung genannten, hervorragenden Eigenschaften durch lediglich zwei Verfahrensschritte, nämlich einem thermisches Spritzverfahren und einem Schleifvorgang, herstellbar ist.The soleplate according to the invention has the advantage that it can be produced by only two process steps, namely a thermal spraying process and a grinding process, in spite of its excellent properties mentioned in the task.

Darüber hinaus weist die Beschichtung auch bei oftmaliger Erhitzung und nachfolgender Abkühlung des Sohlenkörpers eine ausgezeichnete Haftung auf dem Sohlenkörper auf, da die thermischen Ausdehnungskoeffizienten zweier metallischer Körper grundsätzlich weniger voneinander abweichen, als diejenigen zwischen einem Metall einerseits und einem Keramikwerkstoff andererseits.In addition, the coating exhibits excellent adhesion to the sole body even when it is often heated and subsequently cooled, since the thermal Expansion coefficients of two metallic bodies generally differ less than those between a metal on the one hand and a ceramic material on the other.

Durch die erfindungsgemäße Legierung wird in Verbindung mit einem thermischen Spritzverfahren erreicht, daß die Dichte der Beschichtung recht hoch und damit die Porosität mit etwa 2-Vol.% recht gering ausfällt. Ferner ist auch die Wärmeleitfähigkeit eines Metalls grundsätzlich höher als die Wärmeleitfähigkeit eines keramischen Materials oder einer PTFE-Schicht. Daher wird ein Bügeleisen mit der erfindungsgemäßen Bügeleisensohle auf seiner Bügelseite nach dem Einschalten wesentlich schneller aufgeheizt und damit schneller gebrauchsfähig sein als die bekannten Bügeleisen. Ebenso wird durch die gute Wärmeleitfähigkeit der Beschichtung der während des Bügelns notwendige Wärmetransport vom Sohlenkörper zum Bügelgut auch dann, wenn das Bügelgut größere Wärmemengen aufnimmt, sichergestellt.The alloy according to the invention, in conjunction with a thermal spraying process, ensures that the density of the coating is quite high, and thus the porosity is very low at about 2% by volume. Furthermore, the thermal conductivity of a metal is fundamentally higher than the thermal conductivity of a ceramic material or a PTFE layer. Therefore, an iron with the soleplate according to the invention on its ironing side is heated up much more quickly after being switched on and is thus usable more quickly than the known irons. Likewise, the good thermal conductivity of the coating ensures that the heat is transported from the sole body to the material to be ironed during ironing, even when the material to be ironed absorbs larger amounts of heat.

Darüber hinaus bildet die Beschichtung der erfindungsgemäßen Bügeleisensohle über die gesamte Gebrauchdauer hinweg eine glänzende, leicht zu reinigende Oberfläche.In addition, the coating of the soleplate according to the invention forms a glossy, easy-to-clean surface over the entire period of use.

Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn der Sohlenkörper im Druckgußverfahren hergestellt und dabei eine Aluminiumlegierung (Anspruch 2) gewählt wird, wobei sich insbesondere die vier in Anspruch 3 genannten Legierungen als besonders geeignet erwiesen haben, eine besonders gute Haftung der Beschichtung erreichen läßt.It has been found that if the sole body is produced by the die casting process and an aluminum alloy (claim 2) is selected, the four alloys mentioned in claim 3 in particular having proven particularly suitable, the coating can have particularly good adhesion.

Wählt man für das Material der Beschichtung eine Hartlegierung nach Anspruch 4, so läßt sich bei Anwendung eines hypersonischen Flammspritzverfahrens auf der Bügelseite eine Oberfläche mit einem Mittenrauhwert R_a von lediglich etwa 3 bis höchstens 5 µm erreichen, während der Mittenrauhwert bei Verwendung anderer Legierungen deutlich über 5 µm liegt.If a hard alloy is selected for the material of the coating according to claim 4, then when using a hypersonic flame spraying process, a surface with a mean roughness value R _a of only about 3 to at most 5 µm can be used on the side of the bracket reach, while the average roughness value is well above 5 µm when using other alloys.

Als optimaler Kompromiß zwischen den Vorteilen einer Beschichtung großer Dicke. (sehr lange Lebensdauer und weitestgehende Korrosionsverhinderung) und den Vorteilen einer möglichst dünnen Beschichtung (Einsparung von Material und Energie beim thermischen Spritzvorgang sowie möglichst kurze Taktzeiten bei einer Serienfertigung) hat sich eine Dicke der Beschichtung zwischen 50 µm und 200 µm ergeben (Anspruch 5).As an optimal compromise between the advantages of a thick coating. (very long service life and the greatest possible prevention of corrosion) and the advantages of a coating that is as thin as possible (saving of material and energy during the thermal spraying process and the shortest possible cycle times in series production), the coating has a thickness between 50 µm and 200 µm (claim 5).

Das erfindungsgemäße Schleifverfahren (Anspruch 6) hat den Vorteil, daß der Sohlenkörper auf seiner Bügelseite nicht unbedingt in engen Grenzen planar sein muß, d.h., die Sohle kann konkav, konvex oder auch wellig ausgebildet sein, und zum anderen den Vorteil, daß das Abtragvolumen relativ gering ausfällt. Darüber hinaus wird der Sohlenkörper in einem Arbeitsgang nicht nur auf seiner Bügelseite, sondern auch auf deren seitlichen Berandungen geschliffen, so daß der bei herkömmlichen Schleifverfahren nötige, zweite Arbeitsgang entfallen kann.The grinding method according to the invention (advantage 6) has the advantage that the sole body on its temple side does not necessarily have to be planar within narrow limits, that is to say the sole can be concave, convex or even wavy, and on the other hand the advantage that the removal volume is relative is small. In addition, the sole body is ground not only on its side of the temple but also on the side edges thereof in one operation, so that the second operation required in conventional grinding processes can be omitted.

Für den Fall, daß es sich um einen für ein Dampfbügeleisen zu verwendenden Sohlenkörper handelt, d.h., daß dieser auf seiner Bügelseite Dampfaustrittslöcher aufweisen muß, ist das angewandte Schlepp-Schleifverfahren besonders vorteilhaft, weil die sonst üblicherweise auftretenden scharfen Kanten an den Dampfaustrittslöchern entfallen, da die Schleifkörper aufgrund ihrer geringen Dimensionen auch in diesem Bereich Material abtragen können.In the event that it is a sole body to be used for a steam iron, that is to say that it must have steam outlet holes on its ironing side, the drag-grinding method used is particularly advantageous because the otherwise sharp edges that usually occur on the steam outlet holes are eliminated since due to their small dimensions, the grinding tools can also remove material in this area.

Durch die Aufteilung des Schleifvorgangs in zwei Schritte (Anspruch 7) wird erreicht, daß die Beschichtung der Bügeleisensohle relativ schnell und damit auch auf eine besonders wirtschaftliche Weise bis auf eine für das Gleitverhalten des Bügeleisens äußerst vorteilhafte, niedrige Restrauhigkeit abgeschliffen werden kann.The division of the grinding process into two steps (claim 7) ensures that the coating of the soleplate of the iron is relatively quick and therefore also particularly economical Can be ground down to a low residual roughness which is extremely advantageous for the sliding behavior of the iron.

Um die Haftung der Beschichtung weiter zu verbessern, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Bügelseite des Sohlenkörpers vor Aufbringung der Beschichtung durch Strahlen mit körnigem Material soweit aufzurauhen, daß eine Oberfläche mit einem Mittenrauhwert R_a nach DIN 4768 von etwa 2 bis 10 µm entsteht (Anspruch 8).To improve the adhesion of the coating on, it has been found to be advantageous, as far as roughen the ironing side of the soleplate body portion prior to application of the coating by blasting with a granular material such that a surface having a mean roughness value R _a according to DIN 4768 is formed from about 2 to 10 microns (Claim 8).

Bei Anwendung eines hypersonischen Hochgeschwindigkeits-Flammspritzverfahrens mit einer vergleichsweise niedrigen Flammentemperatur im Bereich von etwa 2500°C (Anspruch 9) ergibt sich bei einer Nickellegierung nach Anspruch 4 und einer Korngröße von 20-60 µm (Anspruch 10) zum einen eine besonders gute Haftung und zum anderen eine geringe Oberflächenrauhigkeit der aufgebrachten Beschïchtung. Der letztgenannte Vorteil führt dazu, daß der Aufwand für den zweiten Verfahrensschritt, nämlich den Schleifvorgang, relativ niedrig ausfällt.When using a hypersonic high-speed flame spraying process with a comparatively low flame temperature in the range of about 2500 ° C (claim 9), a nickel alloy according to claim 4 and a grain size of 20-60 µm (claim 10) result in a particularly good adhesion and on the other hand, a low surface roughness of the applied coating. The last-mentioned advantage means that the effort for the second process step, namely the grinding process, is relatively low.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Bügeleisens mit der erfindungsgemäßen Bügeleisensohle,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Bügelseite der erfindungsgemäßen Bügeleisensohle des Bügeleisens nach der Figur 1 und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer vom Bügeleisen getrennten erfindungsgemäßen Bügeleisensohle von schräg oben.

An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 1 to 3. Show it:

1 is a perspective view of an iron with the soleplate of the invention,
Fig. 2 is a plan view of the side of the iron soleplate of the iron according to the invention according to the figure 1 and
Fig. 3 is a perspective view of an iron sole according to the invention separated from the iron obliquely from above.

Fig. 1 zeigt ein Dampfbügeleisen 1, dessen Gehäuse 2 eine Bügeleisensohle 3 und einen Handgriff 4 aufweist. Im Gehäuse 2 ist ein Wasserbehälter ausgebildet, der über eine Öffnung 7 gefüllt und entleert werden kann. Ein im Gehäuse 2 vorhandenes Heizelement 19 (Fig. 3) steht mit der Bügeleisensohle 3 in engem thermischen Kontakt und ist über ein Stromzuführungskabel 5 mit der Spannungsquelle verbindbar. Die Temperatur der Bügeleisensohle 3 ist über einen mit einem Temperaturregler verbundenen ersten Drehknopf 6 einstellbar.Fig. 1 shows a steam iron 1, the housing 2 has an iron soleplate 3 and a handle 4. A water container is formed in the housing 2 and can be filled and emptied via an opening 7. A heating element 19 present in the housing 2 (FIG. 3) is in close thermal contact with the iron soleplate 3 and can be connected to the voltage source via a power supply cable 5. The temperature of the soleplate 3 can be adjusted via a first rotary knob 6 connected to a temperature controller.

Auf der Bügelseite der Bügeleisensohle 3 sind verschieden große Dampfaustrittsöffnungen 12 angebracht (vgl. Fig. 2). Für die Regelung der aus den Dampfaustrittsöffnungen 12 ausströmenden Dampfmenge weist das Bügeleisen auch noch einen zweiten Drehknopf 8 auf, mit dem die pro Zeiteinheit aus dem Wasserbehälter in die Verdampfungskammer 15 eintretende und damit die zu Dampf umwandelbare Wassermenge einstellbar ist. Auf der Oberseite des Handgriffs 4 weist das Dampfbügeleisen 1 einen ersten Betätigungsknopf 9 und einen zweiten Betätigungsknopf 11 auf. Durch Niederdrücken des ersten Betätigungsknopfes 9 wird erreicht, daß aus einer an der Vorderseite des Dampfbügeleisens 1 angebrachten Spritzdüse 10 ein Wasserstrahl zum Anfeuchten des Bügelgutes austritt, während durch Niederdrücken des zweiten Betätigungsknopfes 11 eine abgemessene größere Wassermenge innerhalb kurzer Zeit in Dampf umgewandelt wird, so daß aus den Austrittsöffnungen 12 ein sogenannter "Dampfstoß" austritt.Steam outlet openings 12 of different sizes are provided on the ironing side of the iron soleplate 3 (cf. FIG. 2). To regulate the amount of steam flowing out of the steam outlet openings 12, the iron also has a second rotary knob 8 with which the amount of water entering the evaporation chamber 15 per unit of time and thus the amount of water convertible to steam can be adjusted. On the top of the handle 4, the steam iron 1 has a first actuation button 9 and a second actuation button 11. By depressing the first actuating button 9 it is achieved that a water jet for moistening the ironing material emerges from a spray nozzle 10 attached to the front of the steam iron 1, while depressing the second actuating button 11 converts a measured larger amount of water into steam within a short time, so that a so-called "steam boost" emerges from the outlet openings 12.

Nach den Figuren 2 und 3 besteht die Bügeleisensohle 3 auf ihrer Bügelseite im wesentlichen aus einem Sohlenkörper 13, einer Beschichtung 14 und den Öffnungen 12. Auf der der Bügelseite abgewandten Seite der Bügeleisensohle 3 weist diese eine Verdampfungskammer 15, die nach oben durch einen nicht dargestellten Deckel verschließbar ist, und eine Dampfverteilerkammer 16 auf, die ihrerseits wiederum mit den Öffnungen 12 verbunden ist. Die Dampfverteilerkammer 16 wird im wesentlichen von einem am Rande des Sohlenkörpers 13 verlaufenden Kanal gebildet, der in horizontaler Richtung von Trennwänden 17 und 18, nach unten von dem Sohlenkörper 13 selbst und nach oben - ebenso wie die Verdampfungskammer 15 - durch den nicht dargestellten Deckel begrenzt wird. Parallel zur Dampfverteilerkammer 16 verläuft ein im Sohlenkörper 13 eingegossenes Heizelement 19, das teilweise auch in die Verdampfungskammer 15 hineinragt. Das Heizelement 19 weist am hinteren Ende des Sohlenkörpers 13 Kontaktfahnen 20 und 21 auf, die über den in der Zeichnung nicht dargestellten Temperaturregler mit der Spannungsversorgung verbunden sind. Im hinteren Bereich der Verdampfungskammer 15 weist die Trennwand 18 zwei sich gegenüberliegende Durchlässe 22 und 23 auf, die die Verdampfungskammer bei aufgesetztem Deckel auf beiden Seiten mit der Dampfverteilerkammer 16 verbinden.According to FIGS. 2 and 3, the soleplate 3 on its ironing side essentially consists of a sole body 13, a coating 14 and the openings 12. On the side of the iron soleplate 3 facing away from the side of the iron, the soleplate 3 has one Evaporation chamber 15, which can be closed at the top by a cover, not shown, and a steam distribution chamber 16, which in turn is connected to the openings 12. The steam distribution chamber 16 is essentially formed by a channel running on the edge of the sole body 13, which is delimited in the horizontal direction by dividing walls 17 and 18, downwards by the sole body 13 itself and upwards - just like the evaporation chamber 15 - by the cover, not shown becomes. A heating element 19 cast in the sole body 13 runs parallel to the steam distribution chamber 16 and also partially projects into the evaporation chamber 15. The heating element 19 has at the rear end of the sole body 13 contact tabs 20 and 21, which are connected to the voltage supply via the temperature controller, not shown in the drawing. In the rear area of the evaporation chamber 15, the partition wall 18 has two opposing passages 22 and 23 which connect the evaporation chamber to the steam distribution chamber 16 on both sides when the cover is in place.

Der Sohlenkörper 13 wird im Druckgußverfahren hergestellt und besteht aus einer Aluminiumlegierung, beispielsweise aus einer der in der Deutschen Industrie-Norm (DIN) 1725, Teil 2, genannten Legierungen GD-Al Si 10 Mg, GD-Al Mg 9, GD-Al Si 12 oder GD-Al Si 12(Cu). Nach dem Gußvorgang wird dieser insgesamt gereinigt und auf seiner Bügelseite durch Strahlen mit körnigem Material aufgerauht. Die Körnigkeit des Materials wird dabei so gewählt, daß auf der Bügelseite des Sohlenkörpers 13 eine Oberfläche mit einem Mittenrauhwert R_a nach DIN 4768 im Bereich von etwa 2 bis 10 µm entsteht.The sole body 13 is produced by the die casting process and consists of an aluminum alloy, for example one of the alloys GD-Al Si 10 Mg, GD-Al Mg 9, GD-Al Si mentioned in the German Industry Standard (DIN) 1725, Part 2 12 or GD-Al Si 12 (Cu). After the casting process, it is cleaned overall and roughened on its side by blasting with granular material. The graininess of the material is selected so that a surface having a mean roughness value R _a according to DIN 4768 is formed on the ironing side of the soleplate body portion 13 in the range of about 2 to 10 microns.

Danach wird die Bügelseite des Sohlenkörpers 13 mit einer Nickel-Hartlegierung mit einem Schmelzpunkt von etwa 1050°C und einer Rockwell-Härte bis zu einem Wert von etwa HRC 64 beschichtet. Die Beschichtung 14 wird mittels eines thermischen Spritzverfahrens, wie beispielsweise Flamm-, Plasma- oder Lichtbogenspritzen aufgebracht. Vorzugsweise wird ein hypersonisches Flammspritzverfahren angewendet, d.h., die einzelnen Partikel der Nickel-Hartlegierung werden mit Überschallgeschwindigkeit auf die Bügelseite des Sohlenkörpers 13 geschleudert. Die Flammtemperatur zur Verflüssigung der Nickel-Hartlegierungspartikel, deren Korngröße im Bereich von 20-60 µm liegt, beträgt etwa 2500°C.The temple side of the sole body 13 is then covered with a hard nickel alloy with a melting point of approximately 1050 ° C. and a Rockwell hardness up to a value of about HRC 64. The coating 14 is applied by means of a thermal spraying process, such as, for example, flame, plasma or arc spraying. A hypersonic flame spraying method is preferably used, ie the individual particles of the hard nickel alloy are thrown onto the temple side of the sole body 13 at supersonic speed. The flame temperature for liquefying the nickel hard alloy particles, whose grain size is in the range of 20-60 µm, is approximately 2500 ° C.

Im einzelnen weist das verwendete, an sich bekannte, hypersonische Flammspritzverfahren folgende wesentliche Merkmale und Parameter auf:In detail, the hypersonic flame spraying method known per se has the following essential features and parameters:

Der Vormischkammer eines wassergekühlten Hochgeschwindigkeitsbrenners wird einerseits Propangas und andererseits Sauerstoff zugeführt. Dieses Gemisch wird entzündet und einer Verbrennungskammer zugeführt. Der Verbrennungkammer wird daneben zusammen mit einem aus Stickstoff oder Luft bestehenden Trägergas auch noch eine Nickel-Hartlegierung mit einem Schmelzpunkt von etwa 1050°C, einer Korngröße von 20 bis 60 µm und mit einer Rockwell-Härte bis zu einem Wert von etwa HRC 64 zugeführt.On the one hand, propane gas and, on the other hand, oxygen are supplied to the premixing chamber of a water-cooled high-speed burner. This mixture is ignited and fed to a combustion chamber. The combustion chamber is also fed, together with a carrier gas consisting of nitrogen or air, a hard nickel alloy with a melting point of approximately 1050 ° C., a grain size of 20 to 60 μm and a Rockwell hardness up to a value of approximately HRC 64 .

Aufgrund des mit einer Flammtemperatur von etwa 2500°C brennenden Propan-Sauerstoff-Gemisches werden die einzelnen Partikel der pulverförmigen Nickel-Hartlegierung verflüssigt oder teigig gemacht und aufgrund der Expansion des verbrennenden Propan-Sauerstoff-Gemisches mit hoher Geschwindigkeit aus einer Brennerdüse gegen die Bügelseite des Sohlenkörpers beschleunigt. Dadurch wird dieser mit der Nickel-Hartlegierung beschichtet. Die Austrittsgeschwindigkeit des verbrannten Gases samt den darin enthaltenen Nickelpartikeln beträgt zwischen 400 und 700 m/sec.Due to the propane-oxygen mixture burning with a flame temperature of about 2500 ° C, the individual particles of the powdery hard nickel alloy are liquefied or made into dough and due to the expansion of the burning propane-oxygen mixture at high speed from a burner nozzle against the side of the bracket Sole body accelerated. This makes it with the nickel hard alloy coated. The exit velocity of the burned gas including the nickel particles contained in it is between 400 and 700 m / sec.

Mit einer derartigen Anlage lassen sich pro Stunde etwa vier Kilo Nickel-Hartlegierung verarbeiten. Da die für eine Bügeleisensohle benötigte Menge etwa 20 g beträgt, lassen sich also in einer Stunde auf diese Weise etwa 200 Bügeleisensohlen beschichten.With such a system, about four kilos of hard nickel alloy can be processed per hour. Since the amount required for an iron soleplate is about 20 g, about 200 iron soleplates can be coated in this way in one hour.

Die derart auf der Bügelseite mit der Beschichtung 14 versehene Bügeleisensohle 3 wird anschließend geschliffen. Dabei wird vorzugsweise ein Schlepp-Schleifverfahren angewandt, bei dem die Bügeleisensohle 3 durch periodisch sich wiederholende Bewegungsabläufe innerhalb eines Behälters hin- und herbewegt wird, der ein aus vielen einzelnen Schleifkörpern bestehendes Schleifmittel enthält. Dabei wird die Beschichtung 14 bis auf eine Rauhigkeit mit einem Mittenrauhwert R_a nach DIN 4768 zwischen 0,05 und 2,0 µm abgeschliffen, wobei der Schleifvorgang umso länger dauert, je niedriger die angestrebte Rauhigkeit angesetzt wird.The soleplate 3 provided with the coating 14 on the side of the temple in this way is then ground. In this case, a drag grinding method is preferably used, in which the soleplate 3 is moved back and forth by periodically repeating movement sequences within a container which contains an abrasive consisting of many individual abrasive bodies. The coating 14 is ground down to a roughness with a mean roughness value R _a according to DIN 4768 of between 0.05 and 2.0 μm, the grinding process taking longer, the lower the desired roughness is set.

Um relativ schnell und damit auch besonders wirtschaftlich eine hinsichtlich der Gleitfähigkeit der Beschichtung 14 besonders günstige Oberfläche zu erzeugen, wird der Schleifvorgang zuerst in einem ersten Behälter mit Schleifkörpern begonnen, die die Beschichtung 14 bis zu einer Rauhigkeit mit einem Mittenrauhwert R_a nach DIN 4768 von 0,3 bis 0,7 µm abschleifen können, und danach zum Zwecke des Polierens in einem zweiten Behälter fortgesetzt, in dem feinere Schleifkörper enthalten sind, die die Beschichtung 14 bis zu einer Restrauhigkeit mit einem Mittenrauhwert R_a von 0,05 µm abschleifen können.In order to produce a surface which is particularly favorable with regard to the lubricity of the coating 14 relatively quickly and therefore also particularly economically, the grinding process is first started in a first container with grinding bodies which coat the coating 14 up to a roughness with a mean roughness value R _a according to DIN 4768 0.3 microns can abrade to 0.7, and continued thereafter for the purpose of polishing in a second container contained in the finer abrasive, which can abrade the coating 14 microns up to a residual roughness with a mean roughness value R _a of 0.05 .

Im einzelnen weist das für die erfindungsgemäße Bügeleisensohle verwendete, an sich bekannte Schleifverfahren folgende wesentliche Merkmale und Parameter auf:In detail, the known grinding method used for the soleplate according to the invention has the following essential features and parameters:

Ein ringförmiger, innen gummierter Stahlbehälter wird zu etwa 80% mit Schleifkörpern gefüllt. An einem darüber angeordneten Drehkranz werden die zu bearbeitenden Bügeleisensohlen angebracht. Der Drehkranz wird in Rotation versetzt und die an Spannvorrichtungen befestigten Bügeleisensohlen, die sich gleichzeitig noch um ihre eigene Achse drehen, durch die Schleifkörperschüttung gezogen. Die Drehgeschwindigkeit des Drehkranzes liegt dabei im Bereich von 7 bis 30 Umdrehungen pro Minute bei einem Schleifbahndurchmesser von etwa 1,5 m.A ring-shaped, rubberized steel container is filled to about 80% with grinding wheels. The iron soles to be processed are attached to a rotating ring arranged above. The slewing ring is set in rotation and the iron soles attached to clamping devices, which at the same time still rotate on their own axis, are pulled through the grinding stone bed. The speed of rotation of the slewing ring is in the range of 7 to 30 revolutions per minute with a grinding track diameter of approximately 1.5 m.

Dort, wo zwischen Schleifkörpern und Bügeleisensohle ein Druck und eine Relativgeschwindigkeit vorhanden ist, kommen die Schneiden der Schleifkörper zum Eingriff, und die Bügeleisensohle wird verspant. Die Strömung der Schleifkörper folgt der Kontur der Bügeleisensohle, so daß auch konkave und konvexe Flächen bearbeitet werden. Die Schleifkörper selbst bestehen aus einem in einer Kunststoffmatrix angeordneten Schleifkorn aus Aluminiumoxyd mit einer mittleren Korngröße von etwa 50 bis 70 µm und weisen in etwa die Gestalt eines Tetraeders auf, dessen Kantenlänge am Beginn des Schleifprozesses etwa 10 bis 20 mm beträgt.Where there is pressure and relative speed between the grinding wheels and the soleplate, the cutting edges of the grinding wheels come into contact and the soleplate is braced. The flow of the grinding wheels follows the contour of the soleplate, so that concave and convex surfaces can also be machined. The abrasive bodies themselves consist of an aluminum oxide abrasive grain arranged in a plastic matrix with an average grain size of approximately 50 to 70 μm and have approximately the shape of a tetrahedron, the edge length of which is approximately 10 to 20 mm at the start of the grinding process.

Die für den Poliervorgang verwendeten Schleifkörper bestehen ebenfalls aus einem in einer Kunststoffmatrix angeordneten Schleifkorn aus Aluminiumoxyd und weisen ebenfalls eine tetraederförmige Gestalt auf. Die mittlere Korngröße des Schleifkorns beträgt hier etwa 20 bis 40 µm, während die Kantenlänge der Schleifkörper am Beginn des Polierungsprozesses im Bereich von etwa 10 mm liegt.The grinding wheels used for the polishing process likewise consist of an aluminum oxide grinding grain arranged in a plastic matrix and likewise have a tetrahedral shape. The average grain size of the abrasive grain here is approximately 20 to 40 μm, while the edge length of the abrasive bodies at the start of the polishing process is in the range of approximately 10 mm.

Sowohl das Schleifen als auch das Polieren wird vorzugsweise in Gegenwart von Wasser durchgeführt, zu dem Additive zugegeben werden können. Diese bestehen aus in Wasser löslichen Substanzen, die in fester, pulverförmiger oder flüssiger Form lieferbar sind. Ihre Aufgabe ist es, eine von allen Verunreinigen befreite, reine Oberfläche auf der Beschichtung zu erzeugen. Aufgrund der gründlichen Reinigung und Benetzung durch die Additive wird der Abrieb von Schleifkörpern und Beschichtung von der zu bearbeitenden Oberfläche ständig entfernt, damit die maximale Schleifwirkung der Schleifkörper erhalten bleibt. Die Bügeleisensohlen, die Schleifkörper und die für den Schleif- und Poliervorgang verwendeten Maschinen werden somit saubergehalten, helle und einwandfreie Oberflächen erreicht und eine maximale Schleifwirkung garantiert.Both grinding and polishing are preferably carried out in the presence of water to which additives can be added. These consist of water-soluble substances that are available in solid, powdered or liquid form. Your job is to create a clean surface on the coating that is free of all contaminants. Due to the thorough cleaning and wetting by the additives, the abrasion of grinding wheels and coating is constantly removed from the surface to be processed, so that the maximum grinding effect of the grinding wheels is maintained. The iron soles, the grinding wheels and the machines used for the grinding and polishing process are thus kept clean, bright and flawless surfaces and a maximum grinding effect is guaranteed.

Claims

A smoothing iron soleplate with a metallic soleplate body portion and with an anticorrosive and equally metallic coating applied to the ironing side of the soleplate body portion by means of a thermal spraying method as, for example, flame, plasma, or arc spraying,
characterized in that the coating (14) is composed of a hard alloy having nickel, cobalt or chromium as main constituent which in a first operation is applied to the ironing side of the soleplate body portion (13) and is subsequently subjected to a grinding operation by means of which the coating (14) is abraded down to an average roughness value according to German Standard DIN 4768 of Ra = 0.05 to 2.0 µm.
The smoothing iron-soleplate as claimed in claim 1,
characterized in that the soleplate body portion (13) is made of an aluminum alloy and manufactured by means of a die-casting method.
The smoothing iron soleplate as claimed in claim 2,
characterized in that for the aluminum alloy a composition is chosen which corresponds to the alloy GD-Al Si 10 Mg, GD-Al Si 12, GD-Al Mg 9 or GD-Al Si 12 (Cu) referred to in part 2 of German Industrial Standard DIN 1725.
The smoothing iron soleplate as claimed in claim 1,
characterized in that the coating (14) is a nickel alloy with a melting point of about 1,050°C and a Rockwell hardness of up to about HRC 64.
The smoothing iron soleplate as claimed in claim 1,
characterized in that the thickness of the coating (14) is between 50 µm and 200 µm.
A method of manufacturing a smoothing iron soleplate defined in the prior-art portion of claim 1, characterized in that the coating (14), following its application, is subjected to a grinding operation performed by means of a vibratory grinding method, preferably a drag grinding method, in which the smoothing iron soleplate (3) is periodically moved to and fro inside a container holding an abrasive substance comprised of a plurality of individual abrasive particles.
The method defined in claim 6,
characterized in that the grinding operation is started in a first container holding abrasive particles capable of abrading the coating down to a roughness average value according to German Standard DIN 4768 of R_a = 0.3 to 0.7 µm, and is subsequently continued for polishing purposes in a second container in which finer abrasive particles are contained capable of abrading the coating down to a residual roughness average value according to DIN 4768 of R_a = 0.05 µm.
The method defined in claim 6,
characterized in that prior to the application of the coating (14), the ironing side of the soleplate body portion (13) is roughened by mechanical means, for example, by pressure blasting with a granular material, until a surface is obtained having a roughness average value according to German Standard DIN 4768 of Ra = 2 to 10 µm, approximately.
The method of manufacturing a smoothing iron soleplate defined in the prior-art portion of claim 1,
characterized in that the coating (14) is a nickel alloy with a melting point of about 1,050°C and a Rockwell hardness of up to about HRC 64, and that the coating (14) is applied to the ironing side of the soleplate body portion (13) by means of a high-speed flame spraying method, preferably in the hypersonic range, with a comparatively low flame temperature in the range of about 2,500°C.
The method defined in claim 9,
characterized in that the nickel alloy used in powdery form for thermal spraying purposes has a grain size in the range of about 20 to 60 µm.