ПОДОШВА УТЮГА, В ЧАСТНОСТИ ПАРОВОГО УТЮГА
IRON SOLEPLATE, IN PARTICULAR, STEAM IRON SOLEPLATE

Область техники
Изобретение относится к подошве утюга, в частности парового утюга, и к способу изготовления такой подошвы, поверхность которой, предназначенная для установки на подлежащие глажению изделия, состоит из анодированного алюминия или покрыта слоем анодированного алюминия.
Уровень техники
Известны металлические подошвы утюгов с полированной поверхностью, предназначенной для установки на подлежащие глажению изделия. Считается, что наилучшим способом достижения высокого качества утюга является использование подошвы, поверхность которой отличается минимально возможной шероховатостью. Это позволяет обеспечить хорошую теплопередачу между подошвой и подлежащими глажению изделиями и одновременно снизить коэффициент трения, вследствие чего улучшается «скольжение» утюга по изделиям.
Однако такие полированные подошвы чувствительны к царапинам и пятнам, особенно когда они состоят из алюминия или имеют алюминиевое покрытие.
Для предотвращения образования царапин и пятен известен способ, согласно которому подошвы утюгов покрываются ровным слоем краски или эмали.
Аналогичная защита от царапин обеспечивается при использовании анодированного алюминия, так как анодированный алюминий отличается большей твердостью по сравнению с не анодированным алюминием.
Наконец, для улучшения скольжения и/или внешнего вида или оформления подошвы утюга известен способ, согласно которому на подошву утюга наносится рельефный рисунок, в частности, когда на подошву наносится слой краски или эмали.
Однако при нанесении рельефного рисунка на анодированные алюминиевые подошвы быстро выяснилось, что при частом глажении рельефный красочный рисунок оказывается недостаточно стойким. Поэтому на практике анодированные алюминиевые подошвы с красочным рисунком не используются по причине этого недостатка.
Из патентного документа US 5749165 A (=DE 4411790 A1) известен электрический утюг с опорой утюга, которая изготовлена из кремнийсодержащей алюминиевой заготовки, снабжена электрическим нагревательным элементом и имеет поверхность, состоящую из слоя оксида алюминия и образующую гладящую поверхность утюга, причем выполненная в виде пластины из низкокремнистого алюминия подошва утюга закреплена на опоре утюга таким образом, чтобы она имела с указанной опорой хороший тепловой контакт и чтобы внешняя поверхность подошвы утюга образовывала поверхность глажения, снабженную слоем оксида алюминия, при этом слой оксида алюминия наносится методом анодирования.
Из патентного документа ЕP 0378479 A1 известна подошва утюга, поверхность которой образована металлической пластиной, покрытой непрерывным слоем эмали, причем на указанной поверхности эмали нанесены рельефные эмалевые полосы, по существу параллельные друг другу и проходящие в продольном направлении подошвы.
Различные варианты подошвы утюга известны также из патентных документов ЕP 1983097 A1, RU 2213166 C2, GB 1173586 A, ЕP 0869215 A1, CN 2721679 Y, ЕP 0854226 A1, FR 2848290 A1 и патентного документа DE 102007005073 A1.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является устранение недостатка, известного на уровне техники.
Эта задача решается подошвой утюга и способом изготовления такой подошвы с признаками, которые раскрываются в независимых пунктах формулы изобретения. Выгодные варианты исполнения, которые могут применяться по отдельности или в сочетании друг с другом, описываются в зависимых пунктах формулы.
Описываемая изобретением подошва утюга, в частности, для парового утюга, поверхность которой, предназначенная для установки на подлежащие глажению изделия, состоит из анодированного алюминия или покрыта слоем анодированного алюминия, отличается тем, что на поверхность из анодированного алюминия нанесен рельефный эмалевый рисунок, улучшающий скольжение подошвы и качество глажения.
Удивительным образом обнаружилось, что эмаль может исключительно хорошо спекаться с анодированным алюминием, благодаря чему при нанесении рельефного эмалевого рисунка, в отличие от уровня техники, более не требуется предварительное нанесение водной суспензии спекаемой эмали на всю площадь подошвы утюга. В результате снижаются производственные расходы и стоимость. Рельефный эмалевый рисунок позволяет уменьшить площадь соприкосновения подошвы с подлежащими глажению изделиями и, как следствие, снизить коэффициент трения. В результате, выгодным образом, облегчается глажение и повышается его качество. В случае парового утюга рельефный эмалевый рисунок дополнительно улучшает распределение пара между подошвой и текстильным изделием.
Если, например, по соображениям дизайна эмалевый рисунок должен изготавливаться путем осаждения краски, то будет получен эмалевый рисунок, содержащий красящие пигменты.
Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения, красящие пигменты выбираются из группы силикатных красок, которые состоят из двух компонентов (двухкомпонентные силикатные краски или чистые силикатные краски). Одним компонентом является так называемый закрепитель, который состоит из жидкого стекла. Другой компонент состоит из пигментов и наполнителей. Оба компонента соединяются и смешиваются друг с другом незадолго перед нанесением. Поэтому силикатные краски имеют ограниченное время обработки и хранения.
Для рассматриваемой области применения подходят, в частности, текучие (тиксотропные) и жаропрочные (термостойкие) силикатные краски (SIL).
3+
4+
Особенно хорошая адгезия эмалевого рисунка к подошве утюга, состоящей из анодированного алюминия, может быть достигнута при использовании красящих пигментов силикатной краски, в которой силикатные составляющие замещены алюминием. Такие силикаты называют алюмосиликатами. При встраивании алюминия (Аl вместо Si) в минеральную решетку необходимо обеспечить компенсацию заряда путем введения дополнительных положительно заряженных ионов (катионов), причем значение отношения Al:Si не должно превышать единицу.
Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения эмалевый рисунок сужается к оконечности подошвы утюга. В результате, выгодным образом, дополнительно снижается коэффициент трения, в частности, по продольной оси подошвы утюга, то есть в направлении, в котором подошву чаще всего требуется перемещать для обеспечения наилучшего результата глажения.
Согласно следующему варианту исполнения изобретения кромки эмалевого рисунка закруглены. Такие закругления также существенно улучшают скольжение, причем независимо от направления скольжения.
Предпочтительно, эмалевый рисунок наносится методом трафаретной печати и/или тампонирования. Эти методы позволяют получить очень точный и четкий эмалевый рисунок, не содержащий шероховатостей, которые могли бы ухудшить скольжение подошвы.
Также предпочтителен вариант, в котором эмалевый рисунок может наноситься методом стеклования композиции эмалевых частиц. Такое стеклование или спекание обеспечивает закругление кромок рисунка и гладкость его поверхности, что также способствует скольжению (в зависимости от варианта рисунка).
В предпочтительном варианте исполнения изобретения твердость рельефного эмалевого рисунка превышает твердость анодированного алюминия подошвы утюга, на которую наносится эмалевый рисунок. В частности, оказались выгодными варианты исполнения, в которых твердость подошвы утюга (расположенной под эмалевым рисунком), измеренная по Виккерсу при приложении нагрузки 0,3 даН, составляет, предпочтительно, от 470 до 570, в то время как жесткость рельефного эмалевого рисунка, предпочтительно, составляет примерно 1000.
Наконец, предлагаемое изобретение относится к способу изготовления описанной выше подошвы утюга, который предусматривает спекание эмалевого рисунка с поверхностью подошвы утюга, выполненной из анодированного алюминия, в промышленной печи при температуре от 550 до 600°C в течение, по меньшей мере, 15 минут.
Предлагаемое изобретение существенно улучшает качество подошвы утюга по сравнению с уровнем техники.
Краткое описание чертежей
Изобретение описывается ниже на основании варианта исполнения, показанного на фигурах. Изобретение не ограничивается этим вариантом исполнения. На фигурах схематично изображено:
фигура 1: поверхность подошвы парового утюга, выполненной из анодированного алюминия;
фигура 2: разрез фрагмента подошвы утюга, показанной на фигуре 1, вдоль линии А-А.
Осуществление изобретения
В приведенном ниже описании фигур одинаковые обозначения относятся к одинаковым элементам.
На фиг. 1 схематично показана поверхность 11 подошвы 10 парового утюга 1, в которой выполнены отверстия 13 для прохождения пара.
По меньшей мере, поверхность 11 подошвы 10, предназначенная для соприкосновения с подлежащими глажению изделиями, изготовлена, например, из катаного алюминия, который затем подвергается электролитическому оксидированию. При этом тонкий слой естественного оксида образуется на воздухе уже через небольшой промежуток времени вследствие высокого сродства алюминия кислороду. Этот процесс завершается только спустя несколько месяцев. Толщина полученного слоя оксида такова, что дальнейшая диффузия кислорода становится невозможной. При этом толщина слоя достигает примерно 0,05 мкм и более не увеличивается. Тем не менее, небольшая толщина слоя не обеспечивает достаточную защиту. Поэтому выполняется анодирование алюминия в электролите, в результате чего на поверхности 11 образуется толстый слой оксида алюминия, который в немецкоязычных странах называется ELOXAL (электролитически оксидированный алюминий). С технической точки зрения корректным названием процесса является «анодирование», а продукта - «анодированный алюминий». Слой анодированного алюминия обеспечивает не только превосходную защиту от коррозии, но и декоративный внешний вид, причем существует возможность окрашивания алюминиевой поверхности во множество оттенков.
Для улучшения глажения и скольжения на анодированную алюминиевую поверхность 11 подошвы 10 утюга наносится рельефный эмалевый рисунок 20, который, например, сужается в направлении оконечности 12 подошвы 10 утюга. Этот эмалевый рисунок в целях повышения вариативности оформления, предпочтительно, может содержать красящие пигменты силикатной краски, в которых, предпочтительно, силикатные составляющие замещены алюминием, что дополнительно способствует спеканию эмали 20 с алюминием 11.
На фиг. 2 представлен увеличенный разрез фрагмента подошвы вдоль линии А-А. На фигуре видно, что рельефный эмалевый рисунок 20 имеет скругленные кромки 21.
Предпочтительно, эмалевый рисунок 20 наносится методом трафаретной печати и/или тампонирования. При этом композиция, состоящая из частиц эмали, наносится на поверхность 11 и спекается с ней. Отдельные линии эмалевого рисунка 20 могут иметь толщину от 10 до 100 мкм. Ширина отдельных линий эмалевого рисунка может составлять от сотых долей миллиметра до нескольких миллиметров. Эмалевый рисунок может также содержать небольшие участки эмалевого покрытия (например, в области оконечности 12).
Эмалевый рисунок 20, количество вариантов которого ничем не ограничено, выгодным образом может уменьшить коэффициент трения на единицу площади между поверхностью 11 подошвы 10 и подлежащими глажению изделиями (не показанными на фигуре) таким образом, чтобы облегчить глажение и улучшить качество глажения.
Подошвы 10 утюга, описываемые изобретением, могут изготавливаться следующим образом.
Эмалевый рисунок 20 наносится на анодированную алюминиевую поверхность 11 подошвы 10 утюга в один или несколько этапов методом трафаретной печати и/или тампонирования при помощи одной печатной маски или (в частности, для многоцветных рисунков) нескольких печатных масок. Этот слой эмалевого рисунка, при необходимости, высушивается и спекается с анодированной алюминиевой поверхностью 11 подошвы 10 утюга в промышленной печи при температуре от 550 до 600°C в течение, по меньшей мере, 15 минут. При спекании происходит стеклование частиц эмали. Спекание обуславливает закругление кромок 21 эмалевого рисунка и сглаживание его поверхности, благодаря чему исключается образование любых шероховатостей.
Эмалевый рисунок 20, нанесенный на поверхность 11 подошвы 10, в зависимости от варианта исполнения может значительно уменьшить площадь соприкосновения подошвы 10 и подлежащего глажению текстильного изделия. В частности, скругленный и гладкий профиль рисунка 20 дополнительно значительно улучшает «скольжение» подошвы 10, не вызывая незаметного износа рисунка 20 в отличие от уровня техники.
Наконец, эмалевый рисунок 20, описываемый изобретением, обеспечивает удаление поверхности 11 от подошвы 10, в которую могут выходить отверстия 13 для прохождения пара, составляющее несколько десятков микрометров. Таким образом, рисунок 20 выгодным образом позволяет образовать каналы для распространения пара, вследствие чего улучшается воздействие пара на поверхность текстильного изделия.
Предлагаемое изобретение предлагает значительно усовершенствованную по сравнению с уровнем техники подошву 10 утюга, у которой, по меньшей мере, поверхность 11 изготовлена из анодированного алюминия.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ НА ЧЕРТЕЖАХ
1 паровой утюг
10 подошва
11 поверхность подошвы 10 утюга из анодированного алюминия
12 оконечность подошвы утюга
13 отверстия для прохождения пара
20 эмалевый рисунок
21 кромки эмалевого рисунка 20