DE2001124A1 - Selbstreinigendes Kochgeraet - Google Patents
Selbstreinigendes KochgeraetInfo
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
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- F24C15/005—Coatings for ovens
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Description
Pedders Corporation, Edison, IT» J., USA
Selbstreinigendes Kochgerät
Die Erfindung betrifft ein selbstreinigendes Kochgerät mit einer zumindest- teilweise von Wänden umgebenden, heiabaren
Kochzone.
•Ein selbstreinigendes Kochgerät ist in dem USA-Patent 3 266 477 ■
beschrieben, in welchem vorgeschlagen wird, die Oberflächen eines Kochgerätes mit einem katalytisch aktiven Material zu beschichten.
Dieses Patent beschreibt auch ein Verfahren zur !JiI- a
dung dieser selbstreinigenden Oberflächen und schlägt unter anderem vor, ein ketallblech mit einer keramischen Schicht zu
versehen und in diese Schicht teilweise den Katalysator einzubetten.
Unter Umständen wird ein weiteres anorganisches Laterial verwendet, soda;i ein Katalysatorträger in die Keramikschicht
eingebettet wird und nicht das katalytische Material selbst. Der Katalysator wird dann dem Katalysatorträger zugeführt, um
das Endprodukt zu bilden.
Durch dieses Verfahren wird eine Oberfläche geschaffen, die zwar
bei den auftretenden Semperaturen, z.B. 18o° G oder vorzugsweise
2o5 bis 26o° G oder mehr, ihre Punktion, nämlich die Reinigung der Oberfläche von übergelaufenem Bssen, erfüllen kann, \
jedoch eine ausreichende Bindung des katalytischen Materials vermissen läßt und ihre katalytische Wirksamkeit bei mechanischer Beanspruchung
bald verliert.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein selbstreinigendes
kochgerät zu schaffen, das eine Oberfläche mit einer
größeren katalytischen Wirksamkeit aufweist, die auch bei größerer mechanischer Beanspruchung erhalten bleibt, ierner liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Oberfläche zu schaffen«
009836/1331
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe sind die exponierten
Oberflächen des Kochgerätes mit einer zwellagigen Beschichtung •versehen, die sowohl die katalytisch aktive Oberfläche bildet, ·
die zum Selbstreinigen erforderlich ist, als auch eine feste Bindung zwischen dem aktiven Katalysator und den Oberflächen
des Kochgerätes herstellt. Die erste Lage wird von irgendeinem der üblichen keramischen Stoffe gebildet, die zur Beschichtung
der Metallteile eines Lochgerätes verwendet werden, jedoch zusammen
mit einem .zatalytisch aktiven Laterial und einem _>indestoff
für dieses Laterial. Dieser -ändeGL-off muß so beschaffen
sein, da^ er bei den Temperaturen, die normalerweise bein !lochen
auftreten, wirksam ist. Sie zweite lage besteht aus einem katalytisch
aktiven Laterial, das mechanisch mit den katalytischen
Anteil der ersten Lage verbunden ist, welcher an der Oberfläche
der ersten Lage konzentriert ist.
Der katalytische Anteil tier beschichtung gemäß der Erfindung
wird s ο v/o ill für die erste als auch für die zv/eite Lage in iorm
eines Schlammes oder Breies angewandt. Dieser Schlamm enthält
zusätzlich zu dem katalytisch aktiven Laterial einen -andestoi'f.
Der .oindestoff ict derart beschaffen, daß er bei der Herstellung
der Lagen flüssig oder gelöst ist und bei dieser temperatur wenig ^indekraft iia,t, jedoch bei der Behandlung der Beschichtung
zur Bildung der festen bindung in einen v/armfesten Bindestoff umgewandelt wird.
Weitere erfindungswesentliche Einzelheiten und Merkmale ergeben
sich aus der nachfolgenden üescLreibung verbunden rait den Zeichnungen,
in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.
Eig. 1 einen üblichen Kochherd mit ei;·..em Backrohr als Beispiel
für ein Kochgerät, bei welchem die Lrfin'img angewandt '
v/erden kann,
!■•ig. 2 einen Schnitt durcli eine V/rand eines derartigen Kochgerätes,
und
Fig. 3 einen Schnitt durc- die zweilagige Beschichtimg in vergrößertem
Maßstab.
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BAD
3?ig. 1 zeigt einen Haushalts-Kochherd 1 mit einem Backrohr 2.
Die Wände dieses Backrohres sind mit der erfindungsgemäßen Beschichtung
versehen. Der Aufbau dieser Beschichtung.ist im einzelnen
in 3?ig. 2 dargestellt, in der mit 5 das die Ofenwand bildende
Metallblech vor der Beschichtung bezeichnet ist. Auf das Metallblech 5 ist eine erste Lage 6 aus keramischem Haterial
und Katalysatorschlamm direkt aufgebracht. Die von dem netallblech
5 abgewandte Oberfläche 7 dieser Lage 6 ist rauh. Auf diese
rauhe Oberfläche 7 ist eine zweite Katalysatorlage 8 aufgebracht,
die in erster Linie die selbstreinigende i'unktion der Beschich-. tung bewirkt.
Die Ketallwlüioe des. Backrohr es 2 -können aus jedem üblichen .Ka-'
terial, beispielsweise :^isen, Eisenlegierungen und Stahl oder
verschiedene Legierungen dieser Steife eiiisc-ilicßlich rostfreiem
Stahl mit verschiedenen Anteilen an Biseiif Ohroa und I^iekel bestehen.
Das Le tall kaiin auch eine Ciu'oia- ickel-Lvgieruiig öder
eine Aluminiumlejierun^ sein. Die Letallv;iaide können auch aus
zwei Metallscliichten bestellen, beispielsweise galvanisiertem Eisen
oder Kupfer oder aluminiunibescuichtetem liiseii oder rostfreiem
Stahl* Das zweischichtige Metallblech ka:::; auch diirch Elektroplattierung
hergestellt sein und beispielsweise aus kupfer- oder
chrombeschichtetem Stahl, Eisen oder anderen für diesen Zweck
yorgeschläger.en Metallen bestehen.
Das keramische Katerial, das auf die Iieta-lwand als. Seil der
ersten Lage aufgebracht wird, kann demjenigen entsprechen, das
normalerweise zur Beschichtung der Y/Unde \ron Kochgeräten vewendet
wird. Viele Vierkstoffe dieser Art sind in dem Buch von
Ε.Ξ. Bryant "Porcelain !Enameling Operations", Bnamelist
Publishing Company, Cleveland, Ohio, Ausgabe 1964, beschrieben.
Das für dieses Verfahren ausgewählte Email sollte'eine Glasschinelztemperatur
über -7870C, vorsugsweise ira iereich von etwa
8150G haben, :
Der Katalysator v/ird sowohl für die erste als auch für die zweite
Lage in lorni eines relativ dicken ¥asserscr.lam:;es' Verwendet, der
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den Katalysator und ein Katerial aufweist, das in einen Hochtemperatur-Mnde
stoff umgewandelt werden kann. Brauchbare Kata- , ' lysatoren sind in dem vorgenannten USl-Patent 3 266 477 "beschrieben.
Diese Katalysatoren sind oberhalb von 1350C und
vorzugsweise zwischen etwa 177 und 26o°C wirksam, obgleich ihre katalytische Wirksamkeit auch bei Temperaturen von etwas über
26o°C vorhanden ist.
Als Katalysatoren zur Oxydierung von übergelaufenem Essen an den ICochflachen können die katalytisch wirksamen Verbindungen von
Kupfer, Zinn, Vanadium, Niob, Wismut, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Rhenium, Eisen, !Cobalt, Hickel und die seltenen Erden,
wie Cer, verwendet werden. Die Edelmetalle, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Platin und Verbindungen dieser Edelmetalle können
ebenfalls verwendet werden. Im allgemeinen werden die verschiedenen
katalytischen Metalle in Porm ihrer Oxyde, Cerate, Manganate,
Hanganite, Chromate, Chromite ader Vanadate verwendet.
Besonders bevorzugte Katalysatoren aufgrund ihrer verhältnismäßig
großen Aktivität bei niedrigen Temperaturen sind Ruthenium, Palladium und Platinmetalle und die Oxyde, Cerate, Manganate,
Manganite, Chromate, Chromite und Vanadate von Kobalt, Hickel, Ruthenium, Palladium, Platin, und den seltenen Erden«
Das Material, das in einen Bindestoff umgewandelt werden kann und
in dem Schlamm enthalten ist, ist eines, welches bei der Sernperatur,
bei der katalytischer Schlamm verwendet wird, also normalerweise bei Raumtemperatur, flüssig oder zumindest lösbar
ist, das sich jedoch bei den !Temperaturen, bei denen die Beschichtung
durchgeführt wird, zersetzt, um einen Stoff zu bilden, der den Katalysator fest in der Struktur bindet, ohne die katalytische
Wirksamkeit zu zerstören. Ein Beispiel für ein derartiges Material ist !Eitanlaktat, welches dem Schlamm in Porm einer Itösung
beigegeben werden kann. Bei den Temperaturen, die zur Bildung •der Beschichtung angewandt werden, wird dieses Lactat zersetzt,
wobei sich Titandioxyd bildet, welches die Katalysatoren der j
009835/1338 j
,' vorliegenden Erfindung bei der Temperatur ihrer katalytischen
•Wirksamkeit, d.h. "bei 1350C und darüber, bindet, ohne die katalytische
Wirksamkeit ernsthaft zu beeinträchtigen. In gleicher Weise können andere Stoffe in dem. "Schlamm-verwendet werden, die
'durch Zersetzung bei hohen Temperaturen Bindestoffe, beispielsweise Siliciumdioxyd,' bilden. ■
Der für die vorliegende Erfindung verwendet Schlamm hat vorzugsweise
etwa folgende Zusammensetzung:
Katalysator (aktives. Material) 49,5-60,5 <f0 ■ Wasser 33,ObIs 4o,O fo
Katalysator (aktives. Material) 49,5-60,5 <f0 ■ Wasser 33,ObIs 4o,O fo
Hochtemperatur-Bindestoff (im Endzustand) o,S6 bis 1,1 'jO
Benetzungsstoff 1,25 bis 1,5 $>■·
': ■ - ■·■■ "■%
Das Verhältnis-von aktivem Iiatalysatormat^erial zu Hochtemperatur-.
Bindestoff in seinem Endzustand soll also etwa"45-70 : 1 betragen.
Die Menge des Materials, die dein Schlamm zugegeben werden
muß, um "diesen Anteil des--Hochtemperatur-Bindestoffes-im Endzustand
zu erreichen, kann natürlich größer oder kleiner sein. Wesentlich ist nur der prozentuale Anteil im Endzustand. , .
-DerrBenetzungsstoff, der in·dem Schlamm zur Erleichterung.der An- ^
Wendung enthalten ist, kann aus einer 'Vielzahl von Stoffen ausgewählt
sein. Vorzugsweise 'wird hierfür Glyzerin verwendet) jedoch-kann
auch ein anderes Polyol oder eines der Vielzahl von Detergentien verwendet--werden, solange das Detergent nicht die
katalytisohen Eigenschaften oder die Bildung von Hochtemperatur-Bindestoff
beeinträchtigt-. Jeder Benetzungsstoff" muß derart sein, daß er bei der Temperatur, die zur Bildung der katalytischen;
Beschichtung angewandt wird-,, entfernt .wird, lach Aufbringung; des
Schlammes ukid während der verschiedenen Erwärmungen kommt nicht
nur der Hochtemperatur-Bindestoff in seinen Endzustand, sondern
; es werden attch der Benetzungsstoff und das Wasser verdampft.;'
\ Das Kataial» das am Schluß nach Aufbringen dieses Schlammes verbleibt,
besiteht aus dem Katalysator und-V.einem Hochtemperatur^
Bindestoff,Γder^ durch Zersetzung deö Materialsentstanden ist, '
welches ursprünglich in den Schlamm;eingebracht wurde«
00983171338 " β ~
OBlGINAt
Das Wasser, das. in deu :6 c al a . κι verwendet ict, ist vorzugsweise
deionisiertes oder destilliertes Wasser, Dadurch werden mineralische Verunreinigungen des Sciilauces vermieden, die eine
ungleiche oder weiliger aktive Beschichtung ;;ur iol^e hätten.
Die Beschichtung wird iu allgemeinen in folgender Weise gebildet:
1. Säuberung des Metallöleehes;
2. Anbringen einer üblichen Porzellanfritte auf das Metallblech;
3. 'Jrocknung der Tritte durch übliche Methoden zu einem Lisquit;
4. Aufbringung einer Lage des katalytischer. Schlaunnes auf den
Bisquit;
5. Er ο honing &es aufgebrachten Schlamnes;
6. Erhitzen auf eine i'eaperatur, die ausreicht, un die Porsellanfritte
su schmelzen;
7. Beschichte,.; les sich ergebenden Materials .axt einer zweiten
Lage des katalytischem Schlanges; und
S. Erhitzen der zweiter, lage auf eine 'I'emperatur, die ausreicht,
um den Hochtemperatur-Jinde st off aus den in dei.: bchlanm enthaltenen
Material zu bilden, ·
Das Ergebnis ist eine festhaftende Beschichtung, deren Oberfläche zu annähernd 1oo;i aus katalytischem Material besteht.
Die SchlaiamforiQ des Katalysators verhindert, da£ beim Aufbringen
der ersten Lage der Katalysator während des ürhitzens in den
Bisquit einsinkt, und daß bei Aufbringen der zweiten Lage der Katalysator durch die ganze erste Lage hindurchsinken kann.
Die Metalloberfläche, die mit dem keramischen und dem katalytischen
Material beschichtet werden soll, kann je nach der Art / und dem Sustand des verwendeten Material auf verschiedene Weise
gereinigt werden. Bei einen normalen Stahlblech können übliche Beizverfahren angewandt werden. Andere Verfahren zur Reinigung
der Ketalloberflache, um eine Bindung der keramischen Beschichtung
009835/1338 "7"
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zu erreichen, sind allgemein "bekannt.
Die Temperatur, bei welcher der Hochtemperätur-Bindestoff aus
dem Material gebildet wird, das dem Schlamm beigegeben ist, ist
je nach dein zu bildenden Bindestoff und dem angewandten I-Iaterial
unterschiedlich. Wenn beispielsweise Titanlactat sur Bildung
von Titandioxyd verwendet wird, ist in der Stufe 8 eine Temperatur
von etwa 26O0C" notwendig» Wenn Kaliumsilikat sur Bildung
von Siliciumdioxid verwendet wird, ist in der Stufe S eine Temperatur
von etwa 2050C ausreichend.
Die Irocknung des zuerst angebrachten Schlammes-' in Stufe 5 ist
ein bevorzugter VerfahrensGcliritt der vorliegenden Erfindung*
Dieser Schritt kann jedoch weggelassen werden, ohne die Erfin- ■* ■ ■
dung zu verlassen. Durch Entfernen des Wassers durch Trocknung *
bei, einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 65 C wird die
Anzahl von Hohlräumen in der fertigen Keraraikschicht verringert. Wenn zusätzliche Hohlräume für irgendeinen Zweck erforderlich
sein sollten, kann dieser Trocknungsschritt weggelassen werden·
Der Bisquit und die erste Schlämmschicht werden auf eine Temperatur
erhitzt, bei der die Bisquitschicht schmilzt. Bei dem
meisten keramischen Stoffen für solche Beschichtungen liegt diese
Temperatur zwischen-etwa 540 und 9800C. Während dieser Erhitzung
findet neben dein Schmelzen des keramischen Materials zumindest
teilweise ein "physikalisches Zusammenwirken zwischen der
Schlammschicht und der ".schmelzenden Keramikschicht statt, sodaß λ
die Schlammschicht in die Oberfläche des Keramikmaterials einge- ^
bettet wird. Das katalytisch^ Material wird jedoch nicht soweit absorbiert, daß es die Metalloberfläche erreicht, auf welcher
die Keramikschicht aufgebracht ist. Die erste Lage hat nach dem Brennen eine rauhe, gezahnte Oberfläche mit einem katalytischen
Anteil von etwa 20$. Die rauhe Oberfläche, die gebildet wird,
ist wichtig für einen später noch zu beschreibenden Zweck«
;Es scheint, daß das Brennen der ersten Katalysatorli^e zusammen
I ' ■'■'"■ ;: "■■
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mit dem keramischen i>isquit eine heftige Reaktion, insbesondere
in der Keraniikseliieht zur Folge hat, die die Bildung Ton
' großen G-asblasen in der Keramikschicht verursacht. Ein sehr
kleiner Anteil der Zatalysatorlage innerhalb der Keramiksohicht
löst sich in der Keramik und es wird angenommen, daß die heftige Reaktion die rauhe Oberfläche der Katalysatorlage zu Folge
hat. Offensichtlich tritt auch eine gewisse Verschmelzung zwischen dein Katalysator und der Keramik in dieser Ebene ein. Obgleich
die Reaktion heftig ist und die rauhe Oberfläche bewirkt, ist diese Oberfläche eben, da der Abstand der Oberfläche von
der Iletallplatte an ^eder Stelle relativ konstant ist.
Die- zweite Xatalyaatorlage wird in einer dünnen gleichmäßigen
Schicht auf die rauhe Oberfläche gespritzt. Dabei wird der gleiche Sclilamin wie bei der ersten Lage verwendet. Bei Verwendung
des i'itanlactat-Schlammes und Erhitzen desselben auf ö?emperaturen
über 26o°0 über etwa 20 Ilinuten wird eine vollständige
Zersetzung des Lactates erreicht. Bei anderen Hochtemperatur-Linde
stoff en können höhere oder niedrigere lenperaturen wünsclienswert
wein, Bei dieser Zersetzung entsteht eine kleine Kenge
von Kohlenstoff und ein großer Prozentsatz von iDitandioxyd. ·
Dieses iüitaldioxyd ergibt eine haftende zweite Lage, Die zweite
. Lage wird mit der ercten Lage durch die mechanische Verankerung
an der rauhen Oberfläche der ersten Lage fest verbunden.
Es ist wichtig, daß der Katalysatorscnlamm »owohl zur Bildung der
ersten als auch zur Lildung der zweiten Lage durch "luftlose" Kethoden aufgebracht wird. Er kann beispielsweise durch eine
Schleuderscheibe oder eine nicht mit Luft arbeitende Spritze aufgebracht werden. Dies ist wichtig, um Lufteinschlüsse in der
katalytischer. Oberfläche zu vermeiden, die sowohl die von dem
Katalysator bedeckte JTIiI ehe als auch die Aktivitelt des Katalysators
verringern würden. Das Aufbringen des Schlammes durch
Bürsten usw, soll dabei möglichst vemieden verden»
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'. Mg. 5 zeigt den Aufbau der zweilagigen Katalysatorbeschichtung.
nach dein Brennen und die Art, in welcher d:Le erste Katalysatorlage in die Keramik eingebettet ist. Die-.Stahlplatte 15 ist mit
t einer !ceramiscliön Beschichtung 16 versehen, in der eine Anzahl
von Hohlräumen 20 enthalten ist. Die erste Katalysatorlage"bildet
ζ,ΐ. eine Beschichtung'21 auf der Keramikschicht, während
der Rest des Katalysators 22 teilweise in die Oberfläche der Keramj^kschicht eingebettet ist. Kein Katalysatormaterial befindet
"sich nahe der Oberfläche der Stahlplatte 15. Die zweite Katalysatorlage
23 wird mechanisch mit der Oberfläche der ersten,*
aus KeramikBiaterial und der ersten Katalysatorscliicht bestehenden
Lage verbunden: und behält ihre Einheitlichkeit, s ".-".. .-■-'_.
Während die Erhitzung ,auf 26O0O notwendig ist, um die haftende ^
Oberfläche für die zweite'läge, zu* erzeugen, wenn ütanlactat verwendet wird,' und insbesondere, um eine katalytische Oberfläche
mit 100fj iger Wirksamice it zu. entwickeln, ist diese Erhitzung und
auch die Verwendung des1 Bindestoffes nicht ausreichend, um die
zweite lage fest mit der ersten lage· zu verbinden. Daher ist die
rauhe Oberfläche der ersten lage notwendig. Wenn die zweite lage
erhitzt wird, ist die dabei erzeugte Haftfähigkeit ausreichend, um die erste lage durch ihre rauhe Oberfläche fest mit der zweiten
lage zu verbinden.
Die Dicke der verschiedenen lagen ist im allgemeinen von untergeordneter
Bedeutung. Jede der lagen, die ursprüngliche Keramik- ~ *
fritte und der Katalysatorschlamm, die zur Bildung der ersten la- ^
ge aufgebracht werden, und der Katalysatorseiilamm allein für die ■
zweite lagei sollte jedoch so jdünn wie möglich sein. Im allgemeinen
sollte die Keramikschicht mit einer Dicke von 0,025 bis 0,09 ram aufgebracht werden. Jede Keramikschicht, die dünner ist,
hat die iendeiiz, während des Brennens abzubrennen, während eine
Beschichtung mit erheblich größerer Dicke zu brüchig wäre. Jede der Katalysatorschichten ist. vorzugsweise 0,012 -bis 0,075 mBi
dick, wobei die erste Katalysatorschicht' vorzugsweise etwa
0,012 mm- dünner ist als die Keramikschicht, um zu vermeiden, _
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daß der Katalysator "beim Einbrennen durch die Keramikschicht
hindurch "bis auf die Metallplatte sinkt, auf der die Beschiehtung
aufgebracht wird.
Bei dein Aufbau der kataly ti sehen Be schichtung ge.Jlß der Erfindung
wird nicht nur das katalytische l.aterial felter gebunden
als "bei den bekannten "/erfahren, sondern es ist auch eine Beschädigung
der katalytischen Beschichtung kein so ernctes Problem
wie 'bei den bekannten Ausführungen. Selbst wenn die zweite
Katalysatorseh:".cht abgekratzt v/ird, bleibt eine gewisse
katalytische Wirksamkeit bestehen aufgrund des etwa 2o^igen
katalytischen Anteils in der ernten Schicht, Da überdies in
der ersten Schicht im. allgemeinen eine Anzahl von !■!ohlri.-'.unen.
vorhe.ndeii ist, wird bei 'Jruoi:" auf die sv/eite Kataly atorlage
der Katalysator eher ti for in die Poren des Keraiiiknaterials
hineingedrückt, als da£ er entfernt vird.
Bei der Erhitzung der zweiten lage muß die Uer.peratur unter der
Erweichungstemperatur der ernten Lage liegen, uu si:ie IJerstörung
der nur teilweiseii Einlagerung des Latalysatcrs der ersten Lage'
in der Keramik und eine Zerstörung des porösen Systorns zu vermeiden.
Die '!ienperatur mu.r' jedoch hoch genug sein, uu das dem
Schlaran beigefügte Katarial ciieuiir.ch in den Eochter.peratur-Bindestoff
umzuwandeln, der dasu beiträgt, die festere zweite Lage zu bilden.
Im folgenden v/erden einige Beispiele i'ür das erfir.dvjrigsge'nili.f>e
Verfahren gegeben, jeiocrj. ir>t die Erfindung nicht auf diese
Beis^-iele beschri'r.kt.
In dieseu Beispiel v:ird eir·. Yerfc-liren zur bildung eines Katalysators
c.lanues für die vorliegende Irfii^äung c.or:chrieben. In
eine mit Porzellan ausgel:lei ete Kugelm'.lile v/erden 1CO Jeile
eines Katalysators aus eine:· Oxyd einer iveltenep. Erde, vor: ugsweise
öero::yd in Pulveri'om, 55,Ί Jeile von deionisierteL. './ancer,
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■■■■■.-- 11 -
25»6 Seile einer Sitanlactatlösung mit einer Konzentration von ■
5O^ und 300 Teile von 12,7 mm Burundumzylindem-eingeführt« Bas
Gemisch wird gemahlen, bis nur eine Spur einer 100 g Probe
auf einem DIiT PrüfsieTs ITr. 12o (325 Mesh Screen) verbleibt.
Wenn diese Prüfung erfolgreich verlaufen ist, werden 2,56 Seile Glyzerin hinzugefügt/ und der Hahlvorgang wird weitere 30 Kanuten
fortgesetzt.
Der bei diesem Verfahren erzeugte Sc.älamn hat einen Feststoff-'
gehalt von etwa 56 ^. Dieser Schlamn kann sur Aufbringimg des
Katalysators sowohl für die erste als auch i'Lir die aweite Lage
der zweilagigen Beschichtung verwendetι-werden»
Beispiel 2; . . " ■ '
Disenplatte mit. einer Dicke ,von etwa 5 w.) und einer Größe
von 3,56 χ 4-,56' cuwurde mit einer Kerarriilcschicht von.0,05 uin
Dicke beschichtet. Das Keraraikniaterial war ein gemahlenes BesciiiGhtungsporsellanenjail,
wie es auf Seite 24 des vorher erwälinten
Buches von Bryant erv/aimt ist. .Das auf■-die. Metallplatte"
aufgebrachte ICeramilcmaterial vmrde bei 17S0G/zehn I:inuten lang
getrooltejjit, bis sich ein Bisq^u.it bildete. Dann wurde'eine Schiclit · . :
aus Katalysatorschlamm entspreciiend den *3eispiel 1 in einer
Dicke von 0,025 tarn.auf/den Bisquit aufges^ritst und die nun mit
dem Bisqtiit und der/Schicht aus Katalysatorsclilaiim bescaichtete■
"Metallplatte, wurde 3,5 Hinuten laiig auf-eine temperatur von
S15°G erhitst. ITäch Herausnehmen der beschichteten föetällplatte ä
aus de® O'fen \mrde festgestellt, daß diese eine harte, rauhe, je- ^
doch ebene Oberfläche hatte. Sin Seil dieser Platte, wurde abgeschnitten
imd die katalytische Bescliichtung.wurde geprüft, indem ein Tropfen von. "Rinderfett, aufgebracht und 30 Minuten lang
auf /26O0C erhitzt wurde. Bs zeigte sicii, daß ein Seil des aufgebrachten
Hinderfettes verschwunden war, was die katalytische tyirksaaikeit bestätigte.
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I C
Der Rest eier Platte wurde nit einer zweiten Schicht des katalytischen
Schlammes entsprechend Beispiel 1 in einer Dicke von (
0,075 nun, wiederum durch Aufspritzen, "beschichtet. Das nun
zweimal "beschichtete Blech wurde 20* Limiten lang auf 26o°C
erhitzt. Hach dieser Heizperiode hatte die katalytische Beschichtung
eine glatte, mattnchwai-ze Oberfläche.
Eine alu..iiiiiumbesaiichtete Stahlplatte von der Grüße 32 χ
36 cui und von 1 mm Dicke wurde mit einer Q,05 mm dicken Keranikschicht
"beschichtet. Diese Keramik war ein .Weicliporzeilanenail,-wie
es auf Seite 98 des vorher genannten Buches von Bryant beschrieben ist. Die auf die Iletallplatte aufgebrachte
Keramik wurde bei 177°C 10 Limiten lang getrocknet, bis ein Biskuit
gebildet war. Dann wurde eine 0,033 mm dicke Schicht aus
Katalysatorschlainm gemäß Beispiel 1 durch Aufspritzen aufgebracht
und die nun mit dem 3isquit und mit dem Katalycatorsclüamm
beschichtete imetallplatte wurde 3 Limiten lang auf 5380O erhitzt.
Die Iletallplatte wurde dann mit einer zweiten Schicht aus Katalysator
schianm entsprechend Beispiel 1 in einer Dicke von
0,0635 mm ebenfalls wieder durch Aufspritzen beschichtet. Die
nunmehr zweimal beschichtete Platte wurde 20'Kinuten lang auf
26O0G erhitzt. 1,'acl dieser Erhitzungsperiode hatte die Katalysatorbeschichtung
eine glatte, mattschwarze Oberfläche.
Beispiel 4ϊ
Eine 40 χ 2C er.; große und 1,52 mn dicke Platte aus kaltgerolltem
Stahl wurde mit einer 0,05 mm dicken Schicht aus Keraiiik beschichtet.
Die.se Keramik war gemahlenes 3er;c.-ichtungsporzellanemail,
wie es auf Seite 100 des Imches von Lryant beschrieben
ist. Die auf die Let allplatte aufgebrachte Keramik wurde bei
204°0 15 Limiten lang getrocmet, bis ein ^isqvit gebildet v/ar.
Dann wurde eine 0,05S mr.: dicke Schicht aus Katalysatorschlamm
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BAD ORIGINAL
; entsprechend Beispiel 1 auf den Biskuit aufgespritzt und die
: nun init dem Biskuit und der Katalyäatorschlammsehicht 'bedeckte *
Metallplatte wurde 3r5 Minuten lang auf-815°0 erhitzt.
■ ι ■Ein Teil der Platte wurde mit einer, zweiten Schicht aus Kataly- j
satorschlamm gemäß Beispiel 1 in einer Dicke von 0,0635 mm
ebenfalls durch Aufspritzen beschichtet. Die nun zweimal beschichtete
Platte wurde 20 Minuten lang auf26O0G erhitzt* Nach
dieser Erhitzungsperiode hatte die Katalysätorbeschichtung eine
glatte, matt schwarze Oberfläche.· '
Beispiel 5;·.'- ; .. Λ
Die Haftung-der ersten Sehieht aus keramischer· und .erster Katalysa'torschicht
wurde dadurch getestet > daß eine 10 χ 15 cm große
Plätte, die entsprechend Beispiel 3 hergestellt ist, auf einen
Priifßtand geklemmt wurde, wobei die kataXytisöhe^ Seite oben/
liegt» Ein Prüf gewicht von· 1260 g mit abgerundetem" ,Ende wurde
91,5 cm oberhalb der Platte aufgehängt und frei ί'εαϊΐ die Oberfläche
fallen geiassen. Ein leil der Fritte und des Katalysators in der Hähe der Aufschlagstelle des Prüfgewichtes splitterte ab und der freigelegte Stahl hatte ein mattes, stumpfes
Aussehen» ■ - ; '-.- ";. ; . . ■_"■■";;.·■:■ * - -
Der gleiche Test wurde mit der gleichen Platte durchgeführt,: '■' j
die j.edoch nur auf 4OG0O erhitzt worden war. Dabei splittertje [
ein größerer Teil des? äUB dritte un|, Katalyaatoi? bestehende^ !
Beschichtung ab und die freigelegte ]-. Stahloberflache hatte ein
glattes, glänzendes Aussehen· } i
" I ■"■■-.'. '!
Beispiel 6:; · . -..-■■'■■-. ;
Die Platte mit der zweifachen Beschichtung entsprechend Beispiel
2-wurde einem Hoffman-Kratzhärtetest.ujit.erworfen,.. Die Prüfvorrichtung wurde etwa 10 cm über die Oberfläche dieser Platte
gezogen. Die Oberfläche wurde nur leicht angekratzt: und es gab keinen Durchbruch bis auf die Metall- oder Emailmiterläge. Bei
mikroskopischer 'Untersuchung wurde festgestellt, daß die Kanten ··
0 0 98 35/133 8
BAD ""
- 14 -
der Kratzspur'gleichmäßig waren und die Kratzspur eine Breite
von weniger als 1 mm hatte.
Der gleiche 2est wurde mit einer Platte durchgeführt, die
entsprechend dem vorgenannten amerikanischen Patent 3 266 477
präpariert war« Dabei trat ein "Pflügen" auf und ein Durchbruch
bis auf die Ketalloberflache. 3ei der mikroskopischen
Untersuchung wurde festgestellt, daß die Kanten der Kratzspur gezackt waren und die Kratzspur etwa 1,27 mm breit war,
Eine 1o χ 15 cm i;roße Festplatte, die entsprechend Beispiel 2
hergestellt wurde, wurde hinsichtlich der katalytisclien Wirkung geprüft· Je ein Kröpfen von "Hamburger"-Fett, Schinkenfett und
Wurstfett, die dadurch gewonnen -wurden, .daß diese KLeischarten
in einer bedeckten Pfanne geröstet wurden, wurden auf diese Platte aufgebracht. Die Cestplatte wurde 1 Strnde lang auf
19O0C erhitzt und zeigte Anzeichen einer Verringerung der Fettflecken.
Die Platte wurde dann -..-eitere 11/2 S und en auf 2C4°0 erhitzt.
Diesesmal ergab eine Prüfung der -Platte, daß alle drei lle.cken
vollständig verschwunden waren»
- Patentansprüche -
009835/1338
BAD ORIGINAL
Claims (7)
- P at en t a η s ρ r ν ehe · _!./Kochgerät üiit einer zuninu.est teilweise von 'Wiinden umgebenen heishareii KoChKone, wobei cuvaindest an den Yiünden eine Beschichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daf die Beschichtung aus ΓΛ/ei Lagen bentoht, n;"x;licha) eine erste Lage (ά), die ii.i wesentlichen aus einer-an den \/tlnden '(5) angebrachten Kerar/.ikschiuht besteht,, in deren von. der Wand (5) abgewandten Oberfläche (7) eine dünne Schicht aus einem oxydierenden Katalysator eingebettet ist, der bei Jenperaturen über 1.250O übergelauienes Essen oxydiert, wobei diese Oberfläche (7) rauh ist, undb) eine sv,reite Lage (G) aus der. genannten oxydierenden Katalysator, der mechanisch Lit der gerannten Oberfirche (7) der ersten Lage (6) verbum'eii ist,\7obei jede der Katalysator schichten einen .. ο chteoperatur-- indes toif enthrit. .
- 2. Kochgeriit nach Anspruch 1, daiui-ch gelcennselehnet., u.a.. die Wände (5) aus einen Ketall besteliev., das aus der rJ-ruppe ausgev;ühlt iot, welche Eisen, Iiisenlugic-rriigen und Stahl, Giiroinnichellegierimgen, Alu.niniu:,:i imd Alu;:iiniualegiermiger. uTiu'aßt.
- 3· Kochgerät nach Aaisv-ruch 1, dadurch gek.en;i£eichnet, da.: der Katalysator zumindest einen Stoxi aus der Srlippe enthalt, die aus den Oxyden, Geraten, Ilanganaten, Langaniten, Ghroraaten, Ghroraiten -und Yanadaten von Kobalt, Tichel," Rutheniuui, Palladium, Platin und den seltenen Erden besteht.e■ I ■-'.-■
- 4* KochgerLit nach Ansprucli 1, dadurch gekennseichnet, da'- das YerhEltnis von aktivem Katclysatornaterial zu'Hochtenperatur-Bindemittel im Beaich von 45 bis 70 : 1 ist.
- 5« Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekeimseichnet, daß der Hochtemperatur—'inue^toff Sitandioxyd ist,
- 6. Terfaaren sur Herstellung einer oxydierenden Iratalytischen O/berfläch&'auf der Ketallwand eines Ilochgerätes, dadurch -009835/1338BAD ORIGINALpelzen: no5.c-jj:c, ca.' i.vi: S.-.;Λ die l.evallv.'aiicl ^erei^ii^t, dann o.'.iie Por-cllani.rit te au:·.' -.ie Lo-UaJ-Ii^]Id o.ul"{jo credit, darauf c Ie lT_'.t ,g .:·η eine·, --ißrv. :.t ^eLroc^aiet, claim cine ercte Schich»t ώ.'.ηοβ SaGLa.....gs ■-.■i"i;Jej:"-:ao.."i; vira, dor ana Giro, katalysator ■ ■:ια ci:ic:: . cjorial Ί.^.""J-.;!:'!;, da· nacli einer .>eh&iiu.lun& ein "oc^itenperatur—-ir.t-.^ ΐ·;';ο1 νΐι·ΰ, dar au i' der ßc.ilai.iubedec te ..isquii· :.i-l; o:L::or ^'e-^oi-c/ijur je^rar.r.ö -.;ird, tie aucrc-iclit, um di.o lorrell i.....-.L. .e :.u r>c". el^on, darauf der ^ebre-nte Lii3-qi'it :".i"i; :i:ic:.- uv;oi';:: ..c iiu!:'; aun Lai;alyratorcc::lcu;]:i bedeckt ■uid ccIJio- lic f.ir. ir.-.'f-itc uc/icAt boi einer ^cLiperatui· ^e- :;ra:mt \:i::,., oeJ 6er ;;icL ue:.· oc "je ..pero.tur- in^nntoif bil-
- 7. 7c:.·;.:·'. ro nc.c. .Ariapr^o.; C, c.aclrrc ogI:g"· noic ;:et, va.il die orrr;e ucM" ...;;; λο.Λ vor de.. ..ri^i.eii uoc se' laiMbecc^ icliteten ^e\roc: ·.: ·,:".:.■ d.c. 7er;.'£i':3;'G"_ ^: ολ Anspruch 7, ilad-uc; ^e3:e"iji2eic3üict, daß der Sc/.laJiia i:. \/*ene:i"l;lic:ier- aus 4S»5 bis CC,5, aktive;ι katalysator, 5i5 -ic 4C,; 'Jcsr:er, I.aterial ^ur -ildiin-j von C,C6 bis 1,1;' eines Γ ocI:te«.perat'.-.r--inuootOa.ieG iu JJ".d«u.c;tajid nnd 1,25 bis 1,5;$ lienet; ungBTiijjel "bestellt.9· Der im Verfahren ßeiJ'L· Anspruch b verwendete Schlamm, dadurch gekennzeichnet, da;;· aas Laoorial, das den Hochtemperatur-Bindestoff "bildet, üJitanlactat int.1o* Der im Verfahren ^einllß Anspruch ο verblendete Schlamm, dadurch gekenniseiclmet, da. er als Benet: uai,..ssfcoff Glyzerin enthält., 11. Der Im Verfahren geu".. Ancpruch ο ver-. endete Sclalama., dadurch gekennzeichnet j da£ der katalysator eine i:isc:iung aus Oxydenj '-" dea?'seltenen ürde·: ict«
J009835/1338 BAD
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