Dokumentenidentifikation |
DE4414439C1 27.04.1995 |
Titel |
Speisengefäß zur induktiven Erwärmung und Verfahren zu dessen Herstellung |
Anmelder |
Winterling Porzellan AG, 95158 Kirchenlamitz, DE |
Erfinder |
Kunz, Otto, 95632 Wunsiedel, DE |
Vertreter |
Kessel, E., Dipl.-Ing.; Böhme, V., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 90402 Nürnberg |
DE-Anmeldedatum |
26.04.1994 |
DE-Aktenzeichen |
4414439 |
Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
27.04.1995 |
Veröffentlichungstag im Patentblatt |
27.04.1995 |
IPC-Hauptklasse |
C04B 41/90
|
IPC-Nebenklasse |
C04B 41/87
C04B 41/88
C04B 35/64
H05B 6/12
|
IPC additional class |
// (C04B 41/87,35:14)C04B 35:10
|
Zusammenfassung |
Es gibt ein Speisengefäß, bei dem ein Gefäßscherben 1 mit einer Glasurschicht 4 versehen ist, ein Wärmebereich 5 mit einer metallartigen Lage 7 versehen ist, die sich in einem elektromagnetischen Wechselfeld aufgrund von Induktion aufwärmt, und die metallartige Lage 7 von einer keramischen Schutzschicht 8 überzogen ist. Dabei ist es erwünscht, wenn die Verbindung der metallartigen Lage mit dem Speisegefäß ohne Beeinträchtigung der Eigenschaften der Lage im elektromagnetischen Wechselfeld trotz der Aufbrenntemperatur der keramischen Schutzschicht dauerhaft ist. Dies ist erreicht, indem die metallartige Lage von einer auf die Glasurschicht aufgetragenen Schicht 7 einer aufgebrannten Silber-Masse-Mischung gebildet ist, deren Eigenschaften gegen Aufbrenntemperaturen von 600°C bis 920°C fest sind, und indem die keramische Schutzschicht 8 von einem bei 600°C bis 920°C aufgebrannten Flußmaterial gebildet ist. Trotz der angewendeten Aufbrenntemperaturen und obwohl das Metall von Silber gebildet ist, weist diese Lage die erwünschte Erwärmungswirkung im elektromagnetischen Wechselfeld dauerhaft und ausgeprägt auf.
|
Beschreibung[de] |
Die Erfindung betrifft ein Speisengefäß zur induktiven Erwärmung,
bei dem ein gebrannter Gefäßscherben aus Porzellan oder Keramik
mit einer aufgebrannten Glasurschicht versehen ist, bei dem ein
Wärmebereich nach außen hin mit einer metallartigen Lage
versehen ist, die sich in einem elektromagnetischen Wechselfeld
aufgrund Induktion erwärmt, und bei dem die metallartige Lage an
der Außenseite von einer im viskosen Zustand aufgebrachten
keramischen Schutzschicht überzogen ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieses
Speisengefäßes.
Bei einem bekannten (DE-AS 23 26 633) Speisengerät dieser Art
ist die metallartige Lage eine ferromagnetische Folie, die während
des Herstellungsvorganges des Speisengefäßes an dem gebrannten
Gefäßscherben festgelegt wird. Die Glasur, die auf den
Gefäßscherben aufgebracht wird, überdeckt die Folie in ihrer
Gesamtheit. Damit soll die metallartige Lage spülmaschinenfest und
reinigungssicher angebracht sein. Für das nachträgliche Aufbringen
der Glasur muß die metallartige Lage vorab mit einem Klebstoff
angeklebt werden, der den nachfolgenden Aufbrennvorgang der
Glasur aushält und nicht beeinträchtigt, damit die metallartige Lage
unabhängig von der keramischen Schutzschicht dauerhaft festsitzt.
Das Aufbringen der Glasur erfolgt bei einer relativ hohen
Temperatur von ca. 1400°C. Es läßt sich feststellen, daß eine
metallartige Lage aus ferromagnetischem Material bei diesen hohen
Temperaturen diejenigen Eigenschaften stark vermindert oder
verliert, die für eine Erwärmung in einem elektromagnetischen
Wechselfeld aufgrund Induktion wichtig sind. Es läßt sich nicht
feststellen, daß das bekannte Speisengefäß Eingang in die Praxis
gefunden hat.
Es ist auch bekannt (DE-PS 35 24 912), ein Speisengefäß über einem
Edelmetalldekor mit einer keramischen Schutzschicht zu versehen, die von einem
mit 450°C bis 1050°C aufgebrannten Flußmaterial gebildet ist, das als
anteilsmäßig größte Komponenten SiO&sub2; und PbO enthält. Allerdings weist
dieses Speisengefäß keinen Wärmebereich mit einer metallartigen Lage auf, die
sich in einem elektromagnetischen Wechselfeld aufgrund Induktion erwärmt
und die mit dieser Flußmaterial-Schutzschicht zusammenwirkt.
Es ist weiterhin ein Verfahren bekannt (US-PS 38 96 249), bei dem ein
Scherben aus Keramik oder Porzellan mit einem Verbundbogen belegt wird,
der eine Trägerpapierschicht aufweist, die mit einer Schicht versehen ist, die
z. B. eine Silber-Masse-Mischung oder eine Schicht aus Schutzmaterial ist.
Dieser Verbundbogen weist nach außen hin eine Kleberschicht auf, welche
die Verbindung mit den Scherben herstellen soll, wonach die
Trägerpapierschicht abgezogen wird. Zu dem Einfluß der Aufbrenntemperatur einer
keramischen Schutzschicht auf eine metallartige Lage, die sich in einem
elektromagnetischen Wechselfeld aufgrund Induktion erwärmt, ist keine Aussage
gemacht.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Speisengefäß der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Verbindung der
metallartigen Lage mit dem Speisengefäß ohne Beeinträchtigung
der Eigenschaften der Lage im elektromagnetischen Wechselfeld
trotz der Aufbrenntemperatur der keramischen Schutzschicht
dauerhaft ist. Das erfindungsgemäße Speisengefäß ist, diese
Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die metallartige Lage
von einer auf die Glasurschicht aufgetragenen, im viskosen Zustand
aufgebrachten Schicht einer aufgebrannten Silber-Masse-Mischung
gebildet ist, die aus Silber, Haftglas und organischen Bestandteilen
besteht und deren Eigenschaften gegen Aufbrenntemperaturen von
600°C bis 920°C fest sind, und daß die keramische
Schutzschicht von einem mit 600°C bis 920°C aufgebrannten
Flußmaterial gebildet ist, das als anteilsmäßig größte Komponente
SiO&sub2; und PbO enthält.
Das erfindungsgemäße Speisengefäß weist eine metallartige Lage
auf, die ohne Klebstoff aufgrund des Aufbrennvorganges dauerhaft
festsitzt. Trotz der angewendeten Aufbrenntemperaturen und
obwohl das Metall von Silber gebildet ist, weist diese Lage die
erwünschte Erwärmungswirkung im elektromagnetischen
Wechselfeld dauerhaft und ausgeprägt auf. Das verwendete
Flußmaterial ist in der Zusammensetzung und den Eigenschaften
auf die Silber-Masse-Mischung abgestimmt, wogegen andere
Flußmaterialien in Verbindung mit der Silber-Masse-Mischung nicht
geeignet sind. Die Temperatur zum Aufbrennen ist so abgestimmt,
daß das Silber der aufgetragenen Schicht nicht (oberhalb 920°C)
verbrennt. Durch das Aufbrennen der Schutzschicht aus
Flußmaterial wird die Erwärmung der aufgetragenen Schicht im
elektromagnetischen Wechselfeld verstärkt, d. h. die Schicht
erwärmt sich bei gleichem Wechselfeld mit der Flußmaterial-
Schutzschicht besser als ohne diese Schutzschicht. Das
Aufbrennen der Glasurschicht wird durch die erfindungsgemäße
Gestaltung des Wärmebereichs nicht beeinflußt.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die Silber-
Masse-Mischung folgende Zusammensetzung und Gestaltungen
aufweist: 60-75 Gew.% Silber, 5-10 Gew.% Haftglas und der
Rest organische Bestandteile wie Balsam oder Collodium. Dadurch
läßt sich folgendes besonders gut erreichen: Siebdruckfähigkeit,
Spritz- und Pinselfähigkeit, Wärmeausdehnungskoeffizient, Haftung
an der Glasurschicht und induktiver Effekt.
Das Flußmaterial ist niedrigschmelzend. Besonders zweckmäßig
und vorteilhaft ist es auch, wenn das Flußmaterial folgende
Zusammensetzung und Gestaltungen aufweist: SiO&sub2; 30-40
Gew.%, PbO 25-35 Gew.%, B&sub2;O&sub3; 5-15 Gew.%, Al&sub2;O&sub3; 2-8 Gew.%,
CaO 5-12 Gew.% und Na&sub2;O 1-5 Gew.%. Dadurch läßt sich
besonders gut die erwünschte Verstärkung des induktiven Effektes
erreichen.
Wenn die aufgetragene Schicht zu dünn wird, dann tritt die
Erwärmung im elektromagnetischen Wechselfeld nicht ausreichend
stark auf. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es daher,
wenn die von der Silber-Masse-Mischung gebildete Schicht von
0,02 mm bis 0,035 mm dick ist. In diesem Dickenbereich tritt die
für Speisengefäße erwünschte Erwärmung in einem praktisch
brauchbaren Umfang auf.
Das Auftragen der Schicht von Silber-Masse-Mischung erfolgt z. B.
durch Aufpinseln oder Aufsprühen. Das Auftragen der Flußmaterial-
Schutzschicht erfolgt z. B. durch Aufsprühen bzw. Aufspritzen. Die
Schichten werden über die Flächen hin gleichmäßig dick gestaltet.
Die Flußmaterial-Schutzschicht wird bisher bei Speisengefäßen über
Dekor- bzw. Farbschichten vorgesehen. Der Aufbrennvorgang der
Flußmaterial-Schutzschicht erfolgt im Rahmen der Erfindung ebenso
wie, wenn die Flußmaterial-Schutzschicht eine Dekorschicht
überdeckt; es wird ein an sich bekannter Temperatur-Zeit-Verlauf
im Brennofen angewendet; z. B. wird mit einer maximalen
Temperatur von 920°C bei einer Durchlaufzeit von einer Stunde
von kalt zu kalt gearbeitet. Die aufgetragene Schicht aus Silber-
Masse-Mischung weist nach dem Aufbrennen keine Risse auf. Das
Aufbrennen dient der festen Verbindung der Schicht aus der Silber-
Masse-Mischung mit der Glasurschicht des Speisengefäßes und der
festen Verbindung der Flußmaterial-Schutzschicht mit der
aufgetragenen Schicht aus Silber-Masse-Mischung.
Die Erfindung ist primär für Speisengefäße aus Porzellan geeignet,
weil dann, wenn bei Speisengefäßen eine induktive Erwärmung
gewünscht ist, für die Speisengefäße Porzellan als Material im
Hinblick auf den Einsatz der Speisengefäße günstig ist. Unter
Keramik wird hier Steingut und Steinzeug verstanden. Wichtig ist
der feste Sitz der Schicht von Silber-Masse-Mischung an der
Glasurschicht aufgrund des Aufbrennens.
Die Erfindung besteht auch in einem Verfahren zur Herstellung des
Speisengefäßes der eingangs genannten Art, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß ein Verbundbogen aus einer
Trägerpapierschicht, der Schicht von Silber-Masse-Mischung, der
Schutzschicht aus Flußmaterial und einer Lackschicht bereitgestellt
wird, die Trägerpapierschicht abgeweicht wird und der
Schichtverbund der Schicht von Silber-Masse-Mischung,
Schutzschicht von Flußmaterial und Lackschicht feucht im
Wärmebereich der Glasurschicht aufgelegt, aufgerakelt und
getrocknet wird und daß das mit dem Schichtverbund versehene
Speisengefäß bei einer Temperatur von maximal 920°C zwecks
Verbindung der Schicht von Silber-Masse-Mischung mit der
Glasurschicht und Verbindung der Schutzschicht aus Flußmaterial
mit der Schicht von Silber-Masse-Mischung während einer
Durchlaufzeit gebrannt wird. Bei diesem Verfahren wird eine
Verbindung der metallartigen Lage mit dem Speisengefäß
geschaffen, die ohne Beeinträchtigung der Eigenschaften der Lage
im elektromagnetischen Wechselfeld trotz der Aufbrenntemperatur
der keramischen Schutzschicht dauerhaft ist.
Es wird die für Porzellan- und Keramik-Speisengefäße bekannte
Dekortechnik verwendet, die mit einem Verbundbogen aus einer
Trägerpapierschicht, einer Farbschicht, einer Schutzschicht von
Flußmaterial und einer Lackschicht und mit dem Aufbrennen eines
Schichtverbundes der Farbschicht, der Schutzschicht von
Flußmaterial und der Lackschicht arbeitet. Durch die Erfindung wird
also als neues Produkt geschaffen der Verbundbogen aus der
Trägerpapierschicht, der Schicht von Silber-Masse-Mischung, der
Schutzschicht von Flußmaterial und der Lackschicht. Dieser
Verbundbogen ist im Einzelnen entsprechend den übrigen hier
vorliegenden Ausführungen und Angaben gestaltet.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung dargestellt und zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Speisengefäß zur induktiven
Erwärmung und
Fig. 2 eine Einzelheit II aus Fig. 1 in einem gegenüber Fig. 1
vergrößerten Maßstab.
Das Speisengefäß gemäß Zeichnung ist napfartig, mit einer
rundumlaufenden Wandung und einem Boden ausgebildet. Es ist
ein gebrannter Gefäßscherben 1 aus Porzellan an der gesamten
Oberfläche, also sowohl an der Außenseite 2 als auch an der
Innenseite 3 mit einer Glasurschicht 4 versehen. Das Speisengefäß
bildet im Boden einen Wärmebereich 5, der an der Außenseite 2
nach unten hin durch einen simsartigen umlaufenden Fuß 6
umrandet ist. Im Wärmebereich 5 sitzt an der Glasurschicht 4 der
Außenseite 2 eine Schicht 7 von Silber-Masse-Mischung, an der
zur Außenseite hin eine Schutzschicht 8 aus Flußmaterial sitzt.
|
Anspruch[de] |
- 1. Speisengefäß zur induktiven Erwärmung,
bei dem ein gebrannter Gefäßscherben aus Porzellan oder Keramik
mit einer aufgebrannten Glasurschicht versehen ist,
bei dem ein Wärmebereich nach außen hin mit einer metallartigen
Lage versehen ist, die sich in einem elektromagnetischen
Wechselfeld aufgrund Induktion erwärmt, und
bei dem die metallartige Lage an der Außenseite von einer im
viskosen Zustand aufgebrachten keramischen Schutzschicht
überzogen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die metallartige Lage von einer auf die Glasurschicht (4)
aufgetragenen, im viskosen Zustand aufgebrachten Schicht (7)
einer aufgebrannten Silber-Masse-Mischung gebildet ist, die aus
Silber, Haftglas und organischen Bestandteilen besteht und deren
Eigenschaften gegen Aufbrenntemperaturen von 600°C bis 920°C
fest sind, und
daß die keramische Schutzschicht (8) von einem mit 600°C bis
920°C aufgebrannten Flußmaterial gebildet ist, das als
anteilsmäßig größte Komponenten SiO&sub2; und PbO enthält.
- 2. Speisengefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Silber-Masse-Mischung folgende Zusammensetzung und
Gestaltungen aufweist: 60-75 Gew.% Silber, 5-10 Gew.% Haftglas
und der Rest organische Bestandteile wie Balsam oder Collodium.
- 3. Speisengefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Flußmaterial folgende Zusammensetzung und Gestaltungen
aufweist: SiO&sub2; 30-40 Gew.%, PbO 25-35 Gew.%, B&sub2;O&sub3; 5-15
Gew.%, Al&sub2;O&sub3; 2-8 Gew. %, CaO 5-12 Gew.% und Na&sub2;O 1-5
Gew.%.
- 4. Speisengefäß nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die von der Silber-Masse-Mischung gebildete Schicht (7) von
0,02 mm bis 0,035 mm dick ist.
- 5. Verfahren zur Herstellung des Speisengefäßes gemäß einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Verbundbogen aus einer Trägerpapierschicht, der Schicht
von Silber-Masse-Mischung, der Schutzschicht aus Flußmaterial
und einer Lackschicht bereitgestellt wird, die Trägerpapierschicht
abgeweicht wird und der Schichtverbund der Schicht von Silber-
Masse-Mischung, Schutzschicht von Flußmaterial und Lackschicht
feucht im Wärmebereich der Glasurschicht aufgelegt, aufgerakelt
und getrocknet wird, und
daß das mit dem Schichtverbund versehene Speisengefäß bei einer
Temperatur von maximal 920°C zwecks Verbindung der Schicht
von Silber-Masse-Mischung mit der Glasurschicht und Verbindung
der Schutzschicht aus Flußmaterial mit der Schicht von Silber-
Masse-Mischung während einer Durchlaufzeit gebrannt wird.
|
|
Patent Zeichnungen (PDF)
|