NO138828B - Kokekar med laminert bunn- og sidevegg - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører kokekar med laminert bunn- og sidevegg, hvor i det minste en av veggene omfatter.et første bærelag av jernmetall, f.eks. kullstoffstål, samt et annet og et tredje sidelag av ikke-jernmetall beliggende på hver sin side av bærelaget, og hvor et uorganisk belegg er festet på det annet sidelag og/eller det tredje sidelag ved en forbindelsestemperatur som overstiger 400°C.

Ideelt sett bør kokekar kunne tilfredsstille i det minste følgende kriterier:

1. Kokekarets mekaniske styrke må være tilstrekkelig til

å gi god nok understøttelse for karet med dets innhold. 2. Karets overflater må være ikke giftige for å tillate tilberedelse av næ-rende, ikke forurensede retter. 3. Karet bør kunne motstå både rustdannelse eller oksydasjon og vaskeoppløsninger. 4. Det parti av karet som er i berøring med varmekilden under koking,bør ha en relativt høy varmeledningsevne for å forbedre varmeoverføringen til den mat som kokes, slik at det er mulig å oppnå hurtig, økonomisk og jevn oppvarming av maten uten å bryte ned den ikke klebende overflatebehandling og andre belegg på karet. 5. Det parti av karet som ikke er i berøring med varmekilden under kokingen, bør ha en relativt lav varmeledningsevne for å redusere varmetap fra maten, noe som således tillater hurtig og økonomisk oppvarming. 6. Karet bør være lett å gjøre rent etter bruk. 7. Karet bør være slitesterkt. 8. Karet bør ha et tiltalende utseende. 9. Prisen bør være lav.

På grunn av at de tilfredsstiller noen av disse betingel-ser, er både aluminiumkokekar og kokekar av rustfritt stål kommet til utstrakt anvendelse. Aluminiumkokekar har blitt foretrukket overfor kokekar av rustfritt stål først og fremst fordi karene av aluminium tilfredsstiller et større antall av de ovenfor nevnte kriterier for kokekar enn kokekar av rustfritt stål, til en pris som er mindre enn for rustfritt stål.

En analyse av et aluminiumkokekar basert på de ovenfor nevnte kriterier vil peke ut de relative fordeler og ulemper med dette materiale. Hvis aluminiumen er tilstrekkelig tykk, har den god nok mekanisk styrke til formålet. Den er ikke giftig og har en viss motstandsevne overfor oksydasjon og vaskeoppløsninger. Den har ypperlig varmeledningsevne, hvorved varmestrømmen fra varmekilden til maten blir forbedret, men den holder ikke tilbake varmetap gjennom de deler av karet som ikke er i beøring med varmekilden. Den er ikke spesielt lett å gjøre ren og har en tendens til å misfarges eller tilsmusses under normal bruk. Den er relativt slitesterk. Den kan utføres med et forholdsvis tiltalende utseende til å begynne med, men tendensen til å tilsmusses som angitt ovenfor og tendensen til at overflaten blir matt etter en tids bruk, gjør den mindre ønskelig enn rustfritt stål, glass eller keramikk fra dette synspunkt. Aluminiumkarenes pris er større enn for kar av f.eks. kullstoffstål, men mindre enn for. kar av rustfritt stål.

En tilsvarende sammenligning for kokekar av rustfritt, stål viser deres relative fordeler og ulemper. Rustfritt stål har vesentlig større mekanisk styrke enn aluminium. Det er ikke giftig. Det er motstandsdyktig både. overfor oksydasjon og vaske-oppløsninger. Dets varmeledningsevne er meget dårligere enn for aluminium og det gis således ikke noen god varmestrømning fra varmekilden til maten slik som med aluminium. Det oppnås imidlertid en viss grad av reduksjon av varmetap gjennom de deler av karet som ikke er i berøring med varmekilden. Rustfritt stål er noe. lettere å rengjøre enn aluminium, men fjerning av mat som er fastbrent kan likevel bli temmelig vanskelig. Slitestyrken er meget god. Videre kan det tilveiebringes en klar finish eller etterbehandling som er tiltalende i utseende, som ikke vil bli matt eller tilsmusset med tiden eller ved bruk. Endelig er prisen på kokekar.av rustfritt stål, slik som angitt ovenfor, høyere enn prisen på aluminiumkar.

På grunn av noen, men ikke nødvendigvis samtlige, av de ulemper som de forskjellige materialer som benyttes for kokekar-fremstilling har, er. det fra produsentenes side blitt benyttet forskjellige midler til å forbedre disse produkter og få dem nærmere opp til de ideelle kriterier for kokekar. På grunn av at hovedulempen ved ulegert stål som materiale for kokekar er tendensen til å ruste, vil de.produsenter som benytter seg av dette materiale fullstendig dekke beholderen med et annet materiale som er slitesterkt og beskytter jernet fra berøring med oksygen m.v., slik som forskjellige typer emalje. Imidlertid finnes det ikke noe slikt belegg som ikke kan sprekke eller skjæres gjennom, hvorved det ulegerte stål under blir frigjort og rustdannelse oppstår.

Produsenter som benytter aluminium, vil hyppig belegge utsiden av karene med et avsluttende sjikt som er dekorativt, ikke blir tilsmusset og er lettere å rengjøre enn aluminium, hvorved varens kvalitet med henblikk på to av de kriterier som er angitt ovenfor, blir forbedret i en enkelt operasjon. De kan også belegge karets innside med ikke klebende sjikt, slik som et stoff av typen polytetrafluoretylen (P.T.F.E.), noe som gjør at karet blir meget lettere å rengjøre, og fordi disse belegg er tilgjen-gelige med forskjellige farger kan de også forbedre karets utseende. På grunn av at rustfritt stål kan gis en varig, tiltalende etterbehandling, behøver man ikke å gi dette materiale et ytre dekorativt belegg. Rengjøring av kokekar av rustfritt stål ville imidlertid bli sterkt forbedret hvis de på innsiden kunne belegges med et ikke klebende sjikt, men rustfritt stål. er ikke på langt nær et så godt underlag for disse typer av etterbehandlinger som aluminium er.

Det vil således sees at av disse tre hovedmaterialer for kokekar: Jern, aluminium og rustfritt stål er aluminium det som

•er mest føyelig når det gjelder forbedringer ved anvendelse av forskjellige typer etterbehandlinger. Denne forbedring er imidlertid ikke uten sin pris. En alvorlig ulempe opptrer når den dekorative etterbehandling som påføres karets utside, er en por-selensemalje. For å oppnå en brukbar etterbehandling ved hjelp av denne type emalje må det belagte kar oppvarmes til en temperatur over 538°C. Kommersielt rert aluminium av den type som benyttes for kokekar, blir metallurgisk glødet og taper en vesentlig del av sin styrke ved en slik høy temperatur. Tapet av strekk-fasthet kan føre til for stor deformasjon av produktet under inn-brenningen av emaljen eller gjøre det ute av stand til å motstå de påkjenninger som oppstår under normal bruk. For følgelig å kompensere for dette styrketap må aluminiumets tykkelse økes til så meget som 2,5 til 3 mm, noe som resulterer i øket forbruk av dette relativt dyre materiale. For å unngå dette behov for økning av tykkelsen har det blitt benyttet forskjellige organiske deko-

rative belegg, slik som varmestabilisert nylon, polyamider osv. Disse kan herdes ved lavere temperaturer, rundt 320°C. Imidlertid vil de besparelser som oppnås ved å eliminere behov for ekstra metall, stort sett bli oppveiet ved den ytterligere kostnad som forskjellen mellom organiske belegg og de billige emaljer ut-gjør.

En annen vei til å eliminere behovet for bruken av ekstra metall har vært å benytte aluminiumlegeringer som, selvom de glø-des ved oppvarmingstemperaturene for porselensemaljer, deretter vil herdes etter en lagringstid i luft. Uheldigvis inneholder disse legeringer vanligvis magnesium som ikke er forenlig med poselensemaljer. Derfor må legeringene belegges med et stoff, slik som kommersielt rent aluminium, for å gjøre karets overflate forenlig.med porselensbelegget. Denne fremstillingsmåte kre-ver bruk av aluminiumslegeringer som også er relativt kostbare.

Visse problemer har også oppstått med aluminium når det er ønskelig å forankre en ikke klebende, indre beleggoverflate, slik som "Teflon". Slike ikke klebende overflater må bindes til overflaten av grunnmetallet heller ved hjelp av fysiske enn ved kjemiske bindinger. Mer spesielt vil binding av ikke-klebende belegg prinsipielt baseres.på at beleggingsmaterialet strømmer inn i porer og fordypninger som befinner seg på overflaten av det underliggende metallsjikt. Følgelig har det blitt funnet ønskelig å øke arealet av grunnmetallets overflate som vender mot det ikke klebende belegg. Den mest alminnelig anvendte metode for å øke flatearealet har vært ved sandblåsing, slik at overflaten blir ujevn og det dannes et stort antall topper og fordypninger som virker som forankring for det ikke klebende belegg.

Imidlertid vil en slik oppskraping resultere i en dårlig sammenbinding mellom metallet og det ikke klebende belegg på grunn av åt oppvarmingstemperaturene for belegget vil mykne forankrings-toppene i en slik utstrekning at det ikke klebende belegg ikke vil binde seg så godt fast til den oppskrapede overflate. Dette problem blir forstørret når det er ønskelig å binde det ikke klebende belegg på forhånd til et emne, før dette emne formes til sin endelige beholderfasong.

For å forbedre kvaliteten av bindingen mellom det ikke klebende belegg og aluminiumkaret har det blitt forsøkt flere veier. En måte er å flammesprøyte aluminiumoksydpartikler, par-tikler av rustfritt stål e.l. mot aluminiumlaget for å tilveie-bringe en faktisk sekundær forankringsbasis for det ikke klebende belegg som ikke mykner under oppvarming. Denne metode har imidlertid vist seg stort sett utilfredsstillende, spesielt når det skal benyttes masseproduksjonsmetoder, på grunn av høy pris og fordi det er vanskelig å føre kontroll med partiklenes kornstør-relse og tettheten av det harde grunnmellomsjikt. En annen måte har vært å varmesmelte glass inneholdende en keramisk forbindelse til aluminiumkarets innside. Denne bindemetode gir gode resulta-ter hvis det blir belagt mot relativt rent aluminium, men den kan ikke benyttes med de aluminium-magnesium legeringer som herdner med tiden, fordi den keramiske forbindelse på samme måte som porselen er uforenlig med slike legeringer.

Når det skal benyttes et ikke klebende belegg, er det og-så viktig at lokale varme flekker i den oppvarmede overflate eli-mineres. Slike varme flekker har en tendens til å oppstå i de små flater som direkte påvirkes av en kokeflamme eller som hviler direkte mot kokespiralene påovnén. Det er viktig å gjøre disse varme flekker så små som mulig på grunn av at de nå benyttede ikke-klebende belegg blir ustabile og utsettes for nedbrytning når de blir utsatt for temperaturer over 260°C i lengre tidsrom.

Kokekar med laminert bunn- og/eller sidevegg hvis bærelag består av et jernmetall, er selvfølgelig kjent i forskjellige ut-førelser. I. U.S. patent 3 241 545 er det beskrevet et kokekar hvis laminerte vegg (eller bunn) omfatter et bærelag av stål, som på begge sider er overtrukket med et sjikt på 0,025 mm av aluminium og som på sin ene side er belagt med flere sjikt organisk

materiale, nemlig.polytetrafluoretylen. Ulempen ved et slikt kokekar er at polytetrafluoretylen ikke tåler temperaturer som er stort høyere enn 400°C.

I østerriksk patent 130 006 er det beskrevet emaljerte kokekar, særlig av jern og stål, som er fremstilt på den måte at jernbelegget etter den nødvendige beising eller rensing er ved galvanisering blitt forsynt med et overtrekk av krom. Kromover-trekket tjener som forankringssjikt for kokekarets ytre emaljebe-legg.

Ved fremstilling av kokekar hvis bunn eller sidevegg består hovedsakelig av et med uorganisk belegg belagt bærelag av jernmetall, har man funnet at bruken av aluminium er særlig for-delaktig som forankringssjikt for det uorganiske belegg, fordi det er forholdsvis lett å anbringe et forankringslag av aluminium på et bærelag.av f.eks. ulegert stål og fordi aluminium har gode sammenbindingsegenskaper både for porselen og annet keramisk materiale, f.eks. fritte, som brukes som bindesjikt for f.eks. "Teflon"-belegg.

Som nevnt innledningsvis omfatter kokekaret ifølge oppfinnelsen et første bærelag av jernmetall, f.eks.kullstoffstål, samt et annet og et tredje sidelag av ikke-jernmetall liggende på hver sin side av bærelaget samt et uorganisk belegg som er festet på det annet sidelag og/eller det tredje sidelag, hvor forbindelsen er tilveiebragt ved en temperatur som overstiger 400°C, og kokekaret ifølge oppfinnelsen utmerker seg i det vesentlige ved at de/det sidelag- som er forsynt med det uorganiske belegg, består av aluminium. Et slikt kokekar tilfredsstiller de fleste av de krav.til kokekar som er nevnt i innledningen.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av

et eksempel og under henvisning til tegningen, hvor:

Fig. 1 er et perspektivriss av et kokekar utført i sam-svar med oppfinnelsen, og fig. 2 viser i større målestokk et tverrsnitt av kokekaret stort sett tatt langs linjen 2-2 på fig. 1. Fig. 1 viser et kokekar med en i det vesentlige flat bunn 10 og en oppstående sirkulær sidevegg 11. Et håndtak 12 er festet til kokekarets sidevegg 11.

Fig. 2 viser i detalj konstruksjonen av bunnen og side-veggene i kokekaret. Fig. 2 er ikke tegnet i målestokk og tykkelsen av karveggen og hvert a,v lagene eller sjiktene er forstørret for å vise mer tydelig detaljene.

Kokekarveggen består av et bærelag 14 av jern eller ulegert stål. Dette kjernesjikt 14 er anordnet mellom et par lag 16 og 18 av ikke-jernmetall. Laget 16 er av aluminium og skal gi mulighet for den senere sammenbinding av et ikke klebende belegg til karets indre. Laget 18 er også aluminium, men kan også være tildannet av andre materialer, f.eks..rustfritt stål, spesielt når det ikke skal påføres et ytterligere dekorativt belegg. Når lagene 16 eller 18 er av aluminium vil den individuelle tykkelse av disse lag være i et område på fra 1/4 til 3/8 mm.

På utsiden er den oppstående sidevegg 11 belagt med et dekorativt, belegg 20 av porselen eller et annet keramisk materiale. Laget 18 er fortrinnsvis kommersielt, rent alminium som har gode sammenbindingsegenskaper med porselen. Selv orn porselen er foretrukket, kan det benyttes andre dekorative medier.

Et ikke klebende sjikt 24 er anbragt på kokekarets innside. Et hvilket som helst av flere ikke klebende overflatesjikt kan anvendes, slik som forskjellige stoffer av P.T.FtE-familien, silikonbaseharpikser o.l. Før kokekarets innside belegges med det ikke klebende sjikt, blir laget 16 gjort mottagelig, fysisk eller kjemisk, for et forankringsbelegg 22 av fritte som blir påført og deretter forbundet ved hjelp av varme med laget 16. Frittebelegget 22 kan f.eks. være glass med sammensetning CN-500 som kan tilveiebringes av The Fer.ro Corporation, Cleveland, Ohio. Det indre ikke klebende sjikt 24 er fast forbundet med frittebelegget og eventuelt metallet.

Kokekarets overkant er dekket med en korrosjonsfast, deko-rativ, kanalformet flens 26.

For å danne det laminerte, flerlags kar ifølge o<p>pfinnel-sen blir bærelaget 14 av jern eller ulegert stål først belagt på den ene eller på begge sider med et tynt sjikt av aluminium. En hvilken som helst av ét stort antall velkjente belegningsmetoder, slik som sprøyting, dypping, "cladding" o.l. kan benyttes. Når det ytre sjikt 18 skal være rustfritt stål, blir dette avsatt på en side av grunnkjernesjiktet 14 og aluminium på den andre side for å danne det mellomliggende sjikt 16. Hvis utsiden skal belegges med et dekorativt "belegg 20, er begge sjikt 16 og 18 av aluminium.

Forankringssjiktet 22 blir deretter lagt -på sjiktet 16, og materialet varmebehandles for å forbinde forankringssjiktet til aluminiumsjiktet 16. Hvis det dekorative porselensjikt 20 skal benyttes, kan dette belegges på det ytre aluminiumsjikt 18 før varmebehandlingen og både frittesjiktet 22 og det dekorative belegg kan varmebehandles eller sintres samtidig, på grunn av at Bindetemperaturen for begge er omtrent den samme, nemlig omkring 560°C. De ovenfor nevnte innvendige belegningstrinn kan gjennom-føres enten på et emne,fra hvilket det endelige kokekar senere blir formet, eller på et forhånds formet kokekar.

Etter at frittesjiktet 22 er blitt varmeforbundet med sjiktet 16, kan det ikke klebende belegg 24 påføres ved hjelp av en hvilken som helst av flere velkjente metoder.

Det vil også forstås at hvis enten det dekorative belegg 20 eller det ikke klebende belegg 24 blir oppripet eller sprekker under bruk, vil aluminiumsjiktene 16 eller 18 forhindre at jern-kjernen 14 avdekkes og man unngår uønsket rust.

Claims (5)

1. 'Kokekar med laminert bunn- og sidevegg, hvor i det minste en av veggene omfatter et første bærelag (14) av jernmetall, f. eks. kullstoffstål, samt et annet og et tredje sidelag (16 hhv.

18) av ikke-jernmetall beliggende på hver sin side av bærelaget, og hvor et uorganisk belegg (22,20) er festet på det annet sidelag (16) og/eller det tredje sidelag (18) ved en forbindelsestemperatur som overstiger 400°C, karakterisert ved at de/det sidelag (16,18) som er forsynt med det uorganiske belegg (22,20) består av aluminium.

2. Kokekar ifølge krav 1, karakterisert ved at sidelaget (18) på kokekarets ytterside er av rustfritt stål og sidelaget (16) på kokekarets innside er av aluminium.

3. Kokekar ifølge krav 1, karakterisert ved at det uorganiske belegg (20) er porselen og er anbragt på det ytre sidelag (18).

4. Kokekar ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at det uorganiske belegg (22) består av fritte og er som forankringslag anbragt på det indre sidelag (16) og er på-ført et ikke-heftende sjikt (24).

5. Kokekar ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at hvert aluminiums sidelag (16,18) har en minste. tykkelse på ca. 0,25 mm.