Bügelplatte in Form einer Bügeleisensohle oder Bügelmulde
Die Erfindung betrifft eine Bügelplatte in Form einer Bügelei- sensohle oder einer Bügelmulde mit einem Plattenkörper, welcher eine Bügelseite aufweist, wobei der Plattenkörper aus einem Aluminiumwerkstoff besteht und wobei der Plattenkörper aus einem Walzblech gefertigt und zumindest auf der Bügelseite eine Hartstoffschicht in Form einer elektrochemischen Anodisier- schicht aufweist, die gegebenenfalls mit einer Gleitmittel¬ schicht beschichtet sein kann und die Bügeloberfläche des Plat¬ tenkörpers bereitstellt.
Derartige Bügelplatten in Form von Bügeleisensohlen für Bügel- eisen oder in Form von Bügelmulden für Bügelmaschinen, bei welchen das Bügelgut zwischen einer Walze und einer im wesent¬ lichen halbzylindrischen Innenseite der Bügelmulde geglättet wird, sind vielfältig bekannt. Die Bügelplatte muss jeweils eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen, insbesondere hin- sichtlich der Kratzfestigkeit, der Korrosionsbeständigkeit, insbesondere bei Anwendungen in Dampfbügeleisen bzw. Dampfbü¬ gelmaschinen, gutem Gleitverhalten auf dem Bügelgut, Abriebbe¬ ständigkeit, Temperaturbeständigkeit und Langlebigkeit, auch hinsichtlich des äußeren Erscheinungsbildes der Bügelplatte. Es haben sich daher Hartstoffschichten in Form von elektrochemi-
sehen Anodisierschichten gegenüber keramischen Beschichtungen, die beispielsweise durch Flamm- oder Plasmaspritzverfahren aufgebracht sind, oder anderen Beschichtungen durchgesetzt. Derartige Anodisierschichten weisen insbesondere eine sehr gute Verbindung mit dem Plattenkörper auf, zeigen eine hohe Abrieb¬ festigkeit und neigen nicht zum Abplatzen.
Ferner sind Bügelplatten bekannt, die einerseits aus Walzble¬ chen gearbeitet sind oder andererseits als Gussteile, ein- schließlich Spritzgussteile, gefertigt sind. Aus Walzblechen gefertigte Bügelplatten haben jedoch eine Reihe von Vorteilen, insbesondere in Kombination mit an der Bügeloberseite aufge¬ brachten Anodisierschichten.
Dennoch besteht das Bedürfnis, derartige Bügelplatten aus Walz¬ blech mit elektrochemischen Anodisierschichten als Bügelschicht weiter bezüglich ihrer Kratzfestigkeit oder zumindest der Lang¬ lebigkeit des äußeren Erscheinungsbild hinsichtlich Kratzern, sowie der Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Hierzu können die Verfahrensparameter des Anodisierverfahrens wie Temperatur,
Stromdichte oder pH-Wert des Anodisierbades verändert werden, dies ist jedoch stets mit Kompromissen hinsichtlich der viel¬ fältigen mechanischen Anforderungen der Anodisierschicht ver¬ bunden. Entsprechendes gilt für eine Erhöhung der Anodisier- schichtdicke, da dieser aus betriebswirtschaftlichen Gründen Grenzen gesetzt sind und zu große Schichtdicken eine uner¬ wünschte Wärmebarriere bilden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bügelplat- te mit elektrochemischer Anodisierschicht als Bügelfläche zu verbessern, insbesondere dahingehend, dass diese eine erhöhte Kratzfestigkeit oder zumindest optisch geringere Wahrnehmbar¬ keit von Kratzern oder anderen Einflüssen sowie eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit und längere Lebensdauer aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Bügelplatte gelöst,
bei welcher in Mikroporen der elektrochemischen Anodisier- schicht Farbstoffe, insbesondere Farbpartikel, zur äußerlich wahrnehmbaren Einfärbung der Bügelseite eingelagert sind und wobei die Bügelfläche eine makroskopische Rauheit in Form von unregelmäßigen Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei die Erhebungen nicht-isometrisch sind und eine langgestreckte Form aufweisen. Die Erhebungen können hierbei insbesondere bereits aus dem Walzblechmaterial herausgearbeitet sein, wobei zu be¬ rücksichtigen ist, dass eine nachfolgende Anodisierung zur Erzeugung der HartstoffSchicht auch einen Einfluss auf die Ausgestaltung der Erhebungen haben kann. Die makroskopische Rauheit ist vorzugsweise durch Augenscheinnahme mit dem unbe¬ waffneten Auge erkennbar. Durch die Bereitstellung einer Bügel¬ platte mit einer makroskopischen Rauheit, bei welcher zudem Farbstoffe in die Mikroporen der Anodisierschicht eingelagert sind, kann überraschenderweise eine Bügelplatte mit einer deut¬ lich erhöhten Lebensdauer und verbesserten Korrosionsbeständig¬ keit bereitgestellt werden. Ferner sind Kratzer auf der Bügel¬ platte deutlich erschwert wahrzunehmen, was auch durch die Kombination der erfindungsgemäßen Maßnahmen erzielt wird. Fer¬ ner wird durch die genannten Maßnahmen überraschenderweise auch ein deutlich verbessertes Korrosionsverhalten festgestellt, was darauf zurückgeführt wird, dass einerseits die Mikroporen durch die Farbstoffe teilweise gefüllt sind, wobei sich die Farbstof- fe insbesondere jeweils an dem Grund der Poren ansammeln, so dass ein korrosiver Angriff beispielsweise von Wasserdampf bei Dampfbügeleisen an dem Grundwerkstoff des Plattenkörpers er¬ schwert wird. Dieser Effekt wird darauf zurückgeführt, dass aufgrund der Oberflächenstruktur der Bügelplatte Strömungskanä- Ie für Luft- und/oder Wasserdampf erzeugt und somit eine er¬ leichterte Abführung von korrosionsfördernden Gasen von der Bügeloberfläche ermöglicht wird, wodurch auch die Lebensdauer der eingelagerten Farbstoffe deutlich erhöht wird. Andererseits wird zusätzlich durch die makroskopische unregelmäßige Rauheit die Bildung von Luftpolstern zwischen den Erhebungen erleich¬ tert, was die Gleiteigenschaften deutlich verbessert. Des Wei-
teren wird durch die Einlagerung von Farbstoffen in die Mikro- poren in Kombination mit der makroskopischen Rauheit der Bügel¬ seite eine Oberflächenstruktur geschaffen, welche die optische Wahrnehmung von Veränderungen der Bügeloberfläche beispielswei- se aufgrund lokaler thermischer Überhitzung, Korrosion oder dergleichen erschwert. Ferner wird eine erhöhte Chemikalienbe¬ ständigkeit festgestellt, auch gerade gegenüber Bügelhilfsmit¬ teln wie Sprühstärken oder Gleitmitteln, die beim Bügeln zu¬ sätzlich auf das Bügelgut aufgebracht werden, um das Bügeln zu erleichtern und/oder die Eigenschaften des Bügelgutes nach dem Bügeln zu beeinflussen, wie die Steifigkeit, den Griff oder die sensorischen Eigenschaften des Bügelgutes beim manuellen Ertas¬ ten desselben. Die Lebensdauer der Bügelplatte wird hierdurch insgesamt deutlich erhöht.
Die Einfärbung der Bügelplatte ist vorzugsweise derart, dass durch diese die ursprüngliche Farbe der Anodisierschicht und/oder die des Plattenkörpers nicht mehr erkennbar ist.
Der erfindungsgemäß in den Mikroporen eingelagerte Farbstoff kann insbesondere in Form von Farbpartikeln oder Farbpigmenten vorliegen. Die Farbstoffe können organische oder anorganische Farbstoffe, insbesondere auch metallorganische Farbpigmente sein, wie beispielsweise Phthalocyanine, anorganische Pigmente wie beispielsweise Übergangsmetallcyanide oder dergleichen sein, die eine ausreichende thermische Stabilität aufweisen. Insbesondere können die Farbstoffe Übergangsmetalle wie Nickel, Kupfer, Kobalt, Eisen oder dergleichen enthalten, wobei auch andere geeignete Farbpigmente einsetzbar sind, beispielsweise Übergangsmetalloxide oder dergleichen.
Die jeweiligen Farbstoffe können die Wandung der Mikroporen zumindest teilweise oder vollständig bedecken, vorzugsweise lagern sich die Farbstoffe an dem Grund der Mikroporen ab und füllen die Mikroporen teilweise aus. Vorzugsweise werden die Mikroporen von den Farbstoffen nicht vollständig ausgefüllt.
Es hat sich herausgestellt, dass die Oberflächenstruktur der bügelgutseitigen Oberfläche in Kombination mit den eingelager¬ ten Farbstoffen überraschenderweise einen wesentlichen Einfluss auf die Langzeitstabilität und erhöhte Korrosionsbeständigkeit der Bügelplatte und der optischen Wahrnehmung der Bügeloberflä¬ che hat, z.B. hinsichtlich der Wahrnehmung von Kratzern oder Veränderungen der Bügeloberfläche aufgrund von thermischer Überhitzung der Bügeloberfläche, Anlauffarben, langzeitbeding- ter Farbveränderungen oder dergleichen.
Die makroskopische Rauheit ist zumeist durch Augenscheinnahme in Art einer „Orangenhaut" optisch wahrnehmbar. Die Rauheit wird durch eine unregelmäßiges zweidimensionales Netzwerk von sich kreuzenden Rinnen erzielt, durch die inseiförmige Erhebun¬ gen ausgebildet werden.
Die nicht-isometrischen, langgestreckten Inseln können sich entlang einer Vorzugsrichtung erstrecken, die vorzugsweise der Längsrichtung der Sohle bzw. der bestimmungsgemäßem Vorschub¬ richtung der Bügelplatte relativ zum Bügelgut entspricht. Die Vorzugsrichtung kann zugleich der Walzrichtung des Walzbleches entsprechen. Die Inseln können auch anders ausgerichtet oder regellos verteilt sein. Ein Teil der Inseln kann auch im we- sentlichen isometrisch sein, vorzugsweise ist dieser Anteil gering, beispielsweise < 50% oder < 10 bis 20% der Gesamtfläche der Bügelplatte, oder vernachlässigbar. Das Verhältnis von Länge zu Breite der Erhebungen ist vorzugsweise ≤ 10 oder ≤ 20 oder ≤ 50 und kann ≤ 5 oder ≤ 3 sein, vorzugsweise ist es fer- ner ≥ 2 oder ≥ 3 oder ≥ 5 und kann auch ≥ 10 oder 20 sein. Die Erhebungen sind vorzugsweise unregelmäßig über die gesamte Bügeloberfläche verteilt. Die Länge der Erhebungen ist jeweils ein Vielfaches kleiner als die Erstreckung der Bügelplatte in dieser Richtung, vorzugsweise ≤ 1/10 oder 1/100 derselben.
Die die makroskopische Rauheit bildenden Erhebungen können eine
mittlere Höhe von > 5 μ von einer Basislinie, insbesondere ≥ ca. 10 oder ca. 20 μ oder mehr, vorzugsweise ≤ 25 oder 50 μ oder ≤ 100 μ aufweisen. Es versteht sich hierbei, dass die Höhe bzw. mittlere Höhe der Erhebungen größer dem arithmetischen Rauhtiefenmittelwert Ra sein sollte. Die Erhebungen können eine mittlere Längserstreckung von ≥ 50 oder ≥ 100 μ, insbesondere ≥ 250 oder ≥ 300 oder 400 μ aufweisen, z.B. vorzugsweise ≤ 2000 oder 3000 μ oder ≤ 1000 μ, beispielsweise ca. 500 μ. Der Ab¬ stand der Erhebungen in Längs- und/oder Querrichtung kann in etwa im Bereich der Ausdehnung derselben in der jeweiligen Richtung liegen oder - jeweils unabhängig voneinander - im Bereich von bis zu 25-50% derselben oder im Bereich bis zu 150- 200% derselben, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Die Spitzen der Erhebungen können geeignete Verfahren wie Schleifen oder Polieren teilweise abgetragen und damit eingeeb¬ net sein. Diese Bearbeitung kann auch nach Einfärbung der Bü¬ gelplatte bzw. nach Fixierung der Farbstoffe oder nach Aufbrin¬ gung einer zusätzlichen Gleitmittelschicht erfolgen.
Die makroskopische Rauheit wird vorzugsweise teilweise oder im wesentlichen vollständig durch die Tragschicht der Anodisier- schicht, insbesondere den Plattenkörper selber, bereitgestellt, d.h. Tragschicht bzw. Plattenkörper weisen entsprechende Erhe- bungen auf. Die Erhebungen können aus dem Walzblech herausgear¬ beitet sein und insbesondere durch mechanische Bearbeitung wie Bürsten, Sandstrahlen oder Schleifen oder aber unmittelbar bei der Herstellung eines Walzbleches erzeugt werden. Vorhandene Erhebungen des Walzbleches können auch durch eine Nachbearbei- tung, insbesondere auf mechanischem Wege stärker herausgearbei¬ tet werden. Die Erhebungen sind ferner vorzugsweise in Form von langgestreckten „Buckeln" ausgeführt bzw. von unregelmäßiger Form und haben vorzugsweise keine eckigen Begrenzungskanten. Ferner sind die Buckel im wesentlichen unregelmäßig bzw. sta- tistisch über die Bügeloberfläche verteilt. Die Erhebungen korrespondieren vorzugsweise mit entsprechenden lokalen Verän-
derungen in der Gefügestruktur des Walzbleches.
Es versteht sich, dass die makroskopische Rauheit bzw. Uneben¬ heit der Bügeloberfläche mit einer mikroskopischen Rauhigkeit Ra überlagert sein kann. Die Bügelseite weist hierbei vorzugs¬ weise eine Rautiefe Ra (arithmetischer Mittelrauwert) von ≥ 0,75 oder ≥ 1 μ auf, wobei sich die Rautiefe Ra auf die Anodi- sierschicht oder auf den gebrauchsfertigen Zustand der Bügel¬ oberfläche beziehen kann, bei welchem die Anodisierschicht mit einer Gleitmittelschicht versehen sein kann, aber nicht sein muss.
Es hat sich herausgestellt, dass die Rautiefe Ra (arithmeti¬ scher Mittenrauwert) , d.h. der Anodisierschicht, gegebenenfalls nach aufgebrachter Gleitmittelbeschichtung, vorzugsweise ≥ 1,5 μ oder ≥ 2 μ, besonders bevorzugt ≥ 3 μ ist. Andererseits sind zu hohe Rautiefen nicht immer von Vorteil, so dass die Rautiefe vorzugsweise ≤ 10 μ oder ≤ 5 bis 7,5 μ beträgt, wobei gegebe¬ nenfalls auch höhere Rautiefen vorliegen können.
Es hat sich herausgestellt, dass auch die gemittelte Rautiefe Rz und die maximale Rautiefe Rmax von wesentlicher Bedeutung sein können, um die Oberflächenstruktur vollständig zu definie¬ ren, die die oben beschriebenen Vorteile bedingt. Überraschen- derweise ist hierbei eine „mittlere" Rauhigkeit der Bügelplatte gegenüber überwiegend glatten wie beispielsweise polierten Bügelplatten von Vorteil. So hat es sich als vorteilhaft her¬ ausgestellt, wenn die gemittelte Rautiefe Rz der Anodisier¬ schicht, gegebenenfalls nach aufgebrachter Gleitmittelbeschich- tung, ≥ 2 bis 3 μ, vorzugsweise ≥ 5 bis 1,5 μ, besonders bevor¬ zugt ≥ 10 μ beträgt. Zu hohe gemittelte Rautiefen Rz sind nicht unbedingt von Vorteil, so dass die Rautiefe Rz vorzugsweise ≤ 20 bis 25 μ beträgt, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 20 μ liegt.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die maximale
Rautiefe Rmax der Anodisierschicht, gegebenenfalls nach aufge¬ brachter Gleitmittelbeschichtung, ≥ 5 μ, vorzugsweise ≥ 7,5 bis 10 μ beträgt, wobei vorteilhafterweise die maximale Rautiefe Rmax ≤ 25 bis 30 μ, vorzugsweise ≤ -20 μ ist, beispielsweise in dem Bereich von 12 bis 15 liegt.
Das Verhältnis von gemittelter Rautiefe Rz zu dem Mittenrauwert Ra bzw. das Verhältnis der maximalen Rautiefe Rmax zu dem Mit¬ tenrauwert Ra hat sich ebenfalls als eine unter Umständen wich- tige Kenngröße zur Charakterisierung der erfindungsgemäßen Bügelplatte erwiesen. Hierbei haben sich Verhältnisse von Rz zu Ra bzw. von Rmax zu Ra von ≥ 3, insbesondere solche in dem Bereich von 3 bis 8 oder ggf. auch höher, besonders bevorzugt von 4 bis 6 als vorteilhaft erwiesen. Das Verhältnis von Rz zu Ra bzw. von Rmax zu Ra beträgt vorzugsweise jeweils ≤ 10, be¬ sonders bevorzugt ≤ 8 oder weiter bevorzugt ≤ 1.
Der Wert der maximalen Profilkuppenhöhe Rp kann ≥ 2 μ betragen, vorzugsweise ≥ 3 bis ≥ 4 μ oder ≥ 6 μ, vorzugsweise beträgt Rp < 10 bis 15 μ. Insbesondere kann Rp im Bereich von ca. 8 μ liegen.
Weiterhin hat sich der Traganteil der Sohle bei jeweils vorge¬ gebenen Tiefen als unter Umständen wesentlicher Parameter zur Beschreibung der erfindungsgemäßen Bügelplatte erwiesen. Die Traganteile werden hier im Folgenden jeweils in Prozent der Gesamtmessstrecke angegeben. Die jeweiligen Tiefen werden als Abstand vom höchsten Profilpunkt in das Material hinein angege¬ ben, wobei als Startpunkt 2% der Gesamtrauheitsamplitude unter- halb des höchsten Profilpunktes angesetzt wird (im übrigen sind zur Definition des Traganteils die am Anmeldetag geltenden DIN- Normen heranzuziehen) . Vorzugsweise beträgt bei einer Tiefe von 4 μ der Traganteil 10 bis 40%, vorzugsweise 15 bis 30%, insbe¬ sondere ca. 20%. Bei einer Tiefe von 10 μ beträgt der Tragan- teil vorzugsweise ca. 50 bis 90%, vorzugsweise ca. 60 bis 80%, besonders bevorzugt ca. 70%. Bei einer Tiefe von 2 μ beträgt
der Traganteil vorzugsweise ≤ 30%, vorzugsweise ≤ 20 bis 25%. Andererseits sollte der Traganteil bei einer Tiefe von 2 μ ≥ 5%, insbesondere bei ca. 10% liegen. Vorzugsweise ändert sich der Traganteil bei den oben genannten Werten zwischen einer Tiefe von 4 μ und einer Tiefe von 10 μ oder vorzugsweise einer Tiefe von ca. 12 μ oder darüber hinaus im Wesentlichen linear mit der Tiefe. Hierdurch wird eine Oberflächenstruktur mit einer sich über die Tiefe relativ gleichmäßig ändernden Profi¬ lierung geschaffen, was sich für das Gleitverhalten und in Zusammenhang mit den eingelagerten Farbstoffen stehenden Eigen¬ schaften wie Langzeitstabilität, Korrosionsverhalten, optisches Erscheinungsbild usw. als vorteilhaft erwiesen hat. Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei Tiefen unterhalb von 4 μ eine Abweichung von einem im Wesentlichen linearen Verhält- nis der Traganteile zu der Tiefe dahingehend festgestellt wird, dass die Traganteile höher sind als dies dem Verhältnis Tragan¬ teil zu Tiefe bei Tiefen größer 4 μ entspricht.
Die hier genannten Rauhigkeitswerte sind jeweils nach DIN EN ISO 4287 bestimmt, die verwendete Taststrecke bezieht sich auf DIN EN ISO 4288. Alle anderen Angaben beziehen sich ebenfalls auf die am Anmeldetag gültigen DIN bzw. DIN EN ISO Normen, sofern nichts anderes angegeben.
Für den Plattenkörper vorteilhaft sind Aluminiumwerkstoffe mit einem Siliziumgehalt von ≤ 2 oder ≤ 2,5 oder ≤ 3 Gew.-%, wobei der Siliziumgehalt vorzugsweise ≥ 0,25 oder ≥ 0,5 oder 0,7 Gew.-% beträgt, besonders bevorzugt in dem Bereich von 0,9 bis 1,3 oder bis 1,5 Gew.-% beträgt. Es hat sich herausgestellt, dass derartige Legierungen eine für die Einlagerung von Farb¬ stoffen oder von Fixiermitteln (siehe unten) besonders günstige Porenstruktur und Porendurchmesser bei der Anodisierung erge¬ ben, sodass besonders korrosionsfeste und langzeitstabile Deck¬ schichten resultieren. Als Legierungen für den Plattenwerkstoff kann beispielsweise AlMgSiI verwendet werden. Der Gesamtgehalt an Legierungsbestandteilen verschieden von Aluminium beträgt
vorzugsweise ≤ 10 Gew.-%, besonders bevorzugt ≤ 5 Gew.~% oder ≤ 2,5 - 3 Gew.-%.
Vorzugsweise ist ein Fixiermittel zur Fixierung der Farbstoffe in den Mikroporen vorgesehen, welches zumindest teilweise in die Mikroporen eingelagert ist. Vorzugsweise wird durch das Fixiermittel der Farbstoff vollständig in den Mikroporen abge¬ deckt. Vorzugsweise füllt hierbei das Fixiermittel die Mikropo¬ ren weitestgehend oder vollständig aus. Der Farbstoff kann hierbei im Wesentlichen im Bereich des Grundes der Mikroporen angeordnet sein, wobei das Fixiermittel in den Mikroporen ein¬ gelagert den Porenquerschnitt zumindest über einen Teil der Porentiefe oder vorzugsweise den verbleibenden Rest des Poren¬ volumens der Mikroporen ausfüllt. Vorzugsweise deckt das Fi- xiermittel den Farbstoff unter Vermeidung von Hohlräumen in den Mikroporen ab.
Das Fixiermittel ist hierbei vorzugsweise ein Feststoff, gege¬ benenfalls jedoch auch ein hochviskoses Öl mit sehr niedrigem Dampfdruck. Bevorzugt sind Fixiermittel auf der Basis von Fluo- ropolymeren, insbesondere Perfluoropolymeren, wie beispielswei¬ se Polytetrafluoroethylen (PTFE) , die eine hohe Temperaturbe¬ ständigkeit aufweisen und zugleich durch gute Anhaftung an den Innenwandungen der Mikroporen eine dauerhafte Einschließung der Farbstoffe ermöglichen. Das Fixiermittel kann insbesondere auch ein gleitreibungsverminderndes Mittel sein, wodurch dieses sowohl die Gleiteigenschaften der Bügelplatte verbessert als auch den Farbstoff in den Mikroporen fixiert, wobei auch hier Fluoropolymere wie PTFE in Frage kommen.
Besonders bevorzugt wird das Fixiermittel in Form einer Fest- stoffdispersion eingesetzt, so dass jeweils eine Vielzahl von Fixiermittelpartikeln in die Mikroporen eingelagert werden. Zur Fixierung des Farbstoffes wird somit eine Dispersion einge- setzt, bei welcher ein ausreichend hoher Anteil des Fixiermit¬ tels einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der mittlere
Porendurchmesser der Mikroporen ist. Es versteht sich, dass nach Einlagerung der Fixiermittelpartikel in die Mikroporen die Bügelplatte einer Temperatur und/oder Druckbehandlung ausge¬ setzt sein kann, um eine Verdichtung des Fixiermittels in den Mikroporen zu bewirken, so dass die Fixiermittelpartikel teil¬ weise oder vollständig miteinander verschmolzen sein können bzw. an die Poreninnenwandung angeschmolzen sind.
Die Mikroporen der elektrochemischen Anodisierschicht weisen vorzugsweise einen mittleren Durchmesser ≤ 50 nm (500 Angström) oder ≤ 25-30 oder ≤ 10-15 nm auf. Ferner kann ein für eine signifikante Einfärbung der Bügelplatte ausreichender Teil der Mikroporen mit einem Durchmesser von ≤ 50 oder ≤ 25-30 nm vor¬ liegen, wobei dieser Anteil mehr als 10 oder 20 Vol.-% des Gesamtporenvolumens betragen kann. Durch die Einlagerung von Farbstoffen und Fixiermittel in derartige Poren wird die Korro¬ sionsbeständigkeit der Bügelplatte deutlich erhöht, da in her¬ kömmlicher Weise auf die Anodisierschicht durch Sinterverfahren aufgebrachte Deckschichten nicht in derartige Mikroporen ein- dringen. Es versteht sich, dass der Durchmesser der Mikroporen durch die Verfahrensparameter des Anodisierverfahrens wie Tem¬ peratur, Stromdichte, pH-Wert des Bades sowie durch den gewähl¬ ten Grundwerkstoff der Bügelplatte beeinflussbar ist.
Es versteht sich, dass die Hartstoffschicht mit einer zusätzli¬ chen Deckschicht eines Gleitmittels wie z. B. PTFE versehen sein kann, wobei die Gleitmittelschicht die Hartstoffschicht vollständig überdecken oder lediglich im wesentlichen Vertie¬ fungen der Hartstoffschicht ausfüllen kann sodass zwischen den mit Gleitmittel angefüllten Bereichen Inseln der Hartstoff¬ schicht verbleiben. Derartige Gleitmitteldeckschicht kann gege¬ benenfalls zusätzlich zu den in den Mikroporen eingelagerten Fixiermittel vorgesehen sein, wobei die Gleitmitteldeckschicht aufgesintert oder ebenfalls durch Aufbringung einer Dispersion und geeigneter Nachbehandlung erzeugt sein kann.
Durch die Fertigung des Plattenkörpers aus einem Walzblech ist dieser vorzugsweise im wesentlichen porenfrei, wodurch sich besonders vorteilhafte Anodisierschichten erzeugen lassen. Es hat sich ferner herausgestellt, .dass Walzbleche auch insbeson- dere bezüglich der Thermo- und Langzeitbeständigkeit der einge¬ lagerten Farbstoffe in die Mikroporen deutliche Vorteile gegen¬ über Gussteilen aufweisen. Besonders bevorzugt besteht daher der Plattenkörper aus einem Walzblech, dessen Oberfläche unmit¬ telbar als erfindungsgemäße Anodisierschicht ausgeführt ist. Zwischenschichten, wie sie beispielsweise durch Plasma- oder Flammsprühverfahren erzeugbar sind, sind vorzugsweise nicht vorhanden. Vorzugsweise wird das Walzblech unmittelbar ohne Anordnung von weiteren Zwischenschichten an dem Bügeleisen bzw. mit dem Bügeleisenblock befestigt, wozu an einem Walzblech geeignete Befestigungsbereiche ausgebildet sein können. Es können jedoch auch ohne weiteres Zwischenlagen vorgesehen sein, beispielsweise um einen definierten Übergang von dem beheizten Bügeleisenblock zu der Bügelfläche hin zu erzeugen. Es versteht sich, dass vorzugsweise bei der Fertigung der Bügelplatte aus dem Walzblech die Gefügewalzstruktur des Bleches zumindest teilweise oder im wesentlichen vollständig erhalten bleibt oder gegebenenfalls nach Transformierung in eine andere Gefügestruk¬ tur, z.B. durch Temperung, erkennbar bleibt.
Die Bügelplatte kann beidseitig und/oder randseitig erfindungs¬ gemäß eingefärbt sein , insbesondere jeweils durch in die Mi¬ kroporen eingelagerte Farbstoffe, wobei jeweils in den Mikropo¬ ren zugleich auch Fixiermittel zur Fixierung der Farbstoffe eingelagert sind. Vorzugsweise ist die Einfärbung und/oder die Anodisierschicht auf der der Bügelseite abgewandten Befesti¬ gungsseite nur teilweise aufgebracht, wobei insbesondere Befes¬ tigungsbereiche wie z.B. Anbringungsstellen für Schweißbolzen und/oder Wärmeübergangsbereiche zur thermischen Ankoppelung der Bügelplatte an einer Heizeinrichtung des Bügeleisens bzw. der Bügelmaschine nicht anodisiert und/oder farbstofffrei sein können.
Vorzugsweise weist die Anodisierschicht eine Schichtdicke von > 75 oder ≤ 50 μ, vorzugsweise 10 bis 40 μ, insbesondere ca. 20 bis ca. 30 μ auf. Die Anodisierschicht bildet hierbei vorzugs- weise unmittelbar eine Deckschicht auf dem Plattenkörper, ohne Anordnung von Zwischenschichten.
Besonders bevorzugt ist die Bügelplatte an Bügeleisen bzw. Dampfbügelmaschinen einsetzbar, wozu die Bügelplatte Durchbrü- che in Form von Dampfdurchtrittsöffnungen aufweist, die in Verbindung mit einer Dampferzeugungseinrichtung des Bügeleisens bzw. der Bügelmaschine gebracht werden können oder in Verbin¬ dung stehen.
Zur Erzeugung von Anodisierschichten sind verschiedene Verfah¬ ren bekannt, insbesondere Eloxalverfahren und Hart- Anodisierverfahren. Ferner sind andere Verfahren wie z. B. das Bengough-Verfahren bekannt, welches zur Erzeugung erfindungsge¬ mäßer Bügelplatten jedoch weniger geeignet ist. Beispielsweise kann ein Eloxalverfahren unter Verwendung einer Schwefelsäure¬ konzentration von ca. 200 H2SO4 g/l bei einer Stromdichte von 1,0 bis 2,0 A/dm2 und einer Temperatur von ca. 2O0C eingesetzt werden, um eine Anodisierschicht zu erzeugen. Es versteht sich, dass die genannten Verfahrensparameter geeignet variiert werden können, um die für den jeweiligen Anwendungsfall optimale Po¬ renverteilung/Porendurchmesser und Rauhigkeit zu erzielen. Die Anodisierung erfolgt vorzugsweise unter Gleichstrom, gegebenen¬ falls unter Wechselstrom. Vorzugsweise werden die geeigneten Plattenkörperrohlinge ohne vorheriges Beizen oder Glänzen e- lektrochemisch anodisiert. Dem Anodisierbad können geeignete Farbstoffe zugesetzt sein, um eine Einfärbung der Bügelplatte zu erzielen, gegebenenfalls kann auch nach der Herstellung der Anodisierschicht der Plattenkörper in ein Farbbad eingetaucht werden, wobei auch eine elektrochemische Behandlung des Plat- tenkörpers erfolgen kann. Nach Einfärbung des Plattenkörpers
kann gegebenenfalls eine Versiegelung der Anodisierschicht in einem Wasserbad mit einer Badtemperatur von 90 bis 1000C für einen geeigneten Zeitraum erfolgen, ohne dass dies notwendig ist. Anschließend kann durch Aufbringung einer Dispersion des Fixiermittels, z. B. einer wässrigen PTFE-Dispersion das Fi¬ xiermittel in die Mikroporen eingelagert werden. Der Durchmes¬ ser der Fixiermittelteilchen kann derart gewählt sein, dass ein ausreichender Anteil an Fixiermittelpartikeln in die Mikroporen eindringt, wobei die Fixiermittelteilchen sich ansonsten in Vertiefungen der Oberflächenschicht ablagern und die Vertiefun¬ gen mehr oder weniger vollständig ausfüllen oder eine durchge¬ hende Oberflächenbeschichtung ausbilden können, was aber nicht immer erforderlich ist. Die Farbstoffe sowie vorzugsweise auch das in die Mikroporen eindringende Fixiermittel sind somit vorzugsweise über die gesamte bügelseitige Oberfläche des Plat¬ tenkörpers oder die Gesamtoberfläche des Plattenkörpers insge¬ samt in die Mikroporen desselben eingelagert. Nachfolgend hier¬ zu kann gegebenenfalls eine Wärmebehandlung erfolgen, um das Dispergiermittel (z.B. Wasser) zu verflüchtigen und die Fixier- mittel- bzw. Gleitmittelteilchen durch die Wärmebehandlung aneinander sowie an den Plattenkörper bzw. der Innenwandung der Mikroporen zu fixieren.
Die erfindungsgemäße Bügelplatte weist insbesondere ein günsti- ges Gleitverhalten bei hoher Verschleiß- und Chemikalienbestän¬ digkeit auf und genügt hohen dekorativen Ansprüchen und ist wirtschaftlich herstellbar. Ferner weist die Bügelplatte eine sehr hohe Lebensdauer auf, da die die Mikroporen teilweise verschließenden Farbstoffe in diesen permanent fixiert sind und zudem durch das Fixiermittel auch bei einsetzendem Verschleiß der Anodisierschicht, bei welcher auch die Gleitmitteldeck¬ schicht teilweise verbraucht ist, durch das in die Tiefe der Mikroporen eingelagerte Fixiermittel/Gleitmittel eine über lange Zeiträume verbesserte Gleitwirkung und zugleich Korrosi- onsbeständigkeit erzielt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft beschrieben und anhand der Figuren erläutert.
Fig. 1 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt einer Bügelplatte, die als Bügeleisensohle für ein Bügeleisen, insbesondere ein Dampfbügeleisen oder als Bügelmul¬ de einer Bügelmaschine ausgebildet sein kann. Die Bügelplatte 1 weist einen Plattenkörper 2 aus einer AlMgSil-Legierung auf, der einstückig und einlagig aus einem Walzblech gefertigt ist, beispielsweise durch ein Stanz-Präge-Verfahren. Der Plattenkör¬ per ist unmittelbar mit einer HartstoffSchicht 3 beschichtet, (nicht maßstäblich dargestellt) , welche durch chemische Anodi- sierung hergestellt ist. Die Anodisierschicht ist sowohl auf der Bügelseite 4 als auch auf der gegenüberliegenden, dem Ge- häuse des Bügeleisens/Bügelmaschine zugewandten Befestigungs¬ seite 5 sowie dem seitlich umlaufenden Rand des Plattenkörpers aufgebracht. Ferner sind an der Befestigungsseite 5 Befesti¬ gungsbereiche 6 zur Befestigung der Bügelplatte an dem Bügelei¬ sen bzw. der Bügelmaschine vorgesehen, beispielsweise an dem Bügeleisenblock derselben oder an einem Zwischenbauteil, die ebenfalls beschichtet sein können. Die Befestigungsseite 5 insgesamt oder zumindest die Bereiche 6 sind vorzugsweise nicht anodisiert und/oder nicht eingefärbt. Entsprechendes gilt für den als Wärmebrücke 7 dienenden Bereich zur thermischen Ankop- pelung an die Heizeinrichtung des Bügeleisens, um ein „Verbren¬ nen" des Farbstoffs zu verhindern. Die Bereiche 6 und 7 können auch in der Fläche der Befestigungsseite angeordnet sein. Die Oberflächenstruktur der Befestigungsseite weist im Gegensatz zu der Bügelseite eine wesentlich geringere oder keine makroskopi- sehe Rauheit auf.
Die Anodisierschicht weist nach dem Ausführungsbeispiel eine
Schichtdicke von 25 μ, einen arithmetischen Mittelrauwert Ra von 4 μ, eine gemittelte Rautiefe Rz von 16 μ, eine maximale Rautiefe Rmax von 18 μ auf. Ferner weist die Anodisierschicht
folgende Traganteile bei folgenden Tiefen auf (die Traganteile sind in Prozent der Gesamtmessstrecke angegeben; die zugehöri¬ gen Tiefen jeweils als Abstand vom höchsten Profilpunkt in das Material hinein angegeben, wobei als Startpunkt 2 % der Gesamt- rauheitsamplitude unterhalb des höchsten Profilpunktes angenom¬ men wird) : Traganteil 5%: 1 μ; 10%: 2,4μ; 15%: 3,1 μ/ 20%: 3,8 μ; 30%: 5 μ; 40%: 6,3 μ; 50%: 7,6 μ; 60%: 8,9 μ; 70%: 9 μ; 80%:
11,0 μ; 90%: 12,3 μ; 95%: 13,3 μ; 100%: 15,6 μ. Die genannten Rauhigkeiten sowie die Traganteile beziehen sich auf die Anodi- sierschicht ohne Anordnung einer zusätzlichen Deckschicht, können jedoch ggf. auch für eine mit Gleitmittel beschichtete Anodisierschicht gelten. Die Einlagerung von Farbstoffen und Fixierungsmittel in die Mikroporen haben auf die genannten Angabenpraktisch keinen Einfluss. Der mittlere Durchmesser der Mikroporen der Anodisierschicht beträgt ca. 25 nm.
Figur 2 (nicht maßstäblich) zeigt einen Ausschnitt der Anodi¬ sierschicht 3 mit einer Mikropore 10. Die Mikropore wird an ihrem Grund 11 zum Plattenkörper 2 hin durch eine Sperrschicht 12 begrenzt. In der Mikropore 10 ist ein Farbstoff 13 eingela¬ gert, welcher im Bereich des Grundes 11 der Mikropore und gege¬ benenfalls auch an der Porenwandung 14 abgelagert ist. Durch einen nachfolgenden Fixierungsschritt ist auf dem Farbstoff der bügelseitigen Oberfläche zugewandt ein Fixiermittel 16 abge- schieden, welches in Form von Dispersionsteilchen eines Fluoro- polymeres (hier PTFE) ausgebildet ist. Das Fixiermittel schließt hierbei den Farbstoff 13 in der Mikropore im Wesentli¬ chen ohne Ausbildung von Hohlräumen in den Mikroporen ein und füllt die Mikroporen 10 im Wesentlichen vollständig aus. Es versteht sich, dass eine Anhaftung des Fixiermittels 16 an der Porenwandung 14 durch eine thermische Nachbehandlung gefördert werden kann.
Ferner sind in den durch die Rauhigkeit erzeugten Vertiefungen 18 der Anodisierschicht ebenfalls Gleitmittel wie z.B. PTFE
eingelagert, welche ebenfalls in Form einer Dispersion auf die Oberfläche aufgebracht und durch Entfernung des Dispergiermit¬ tels und gegebenenfalls nachfolgende thermische Behandlung dauerhaft mit der Oberfläche verbunden sind. Gleitmittel 19 und Fixiermittel 16 können hierbei die gleichen Stoffe wie bei¬ spielsweise PTFE darstellen, sodass diese in dem selben Verfah¬ rensschritt auf die Oberfläche aufgebracht, bzw. in die Mikro- poren eingelagert werden können. Gegebenenfalls kann auch eine die Erhebungen der Bügelfläche bedeckende Gleitmittelschicht 15 vorgesehen sein, die auch die Bügeloberfläche vollständig bede¬ cken kann. Auch andere Oberflächenbereiche 15 der Bügeloberflä¬ che können mit Gleitmitteln wie PTFE versehen sein.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine schematische Draufsicht auf die Bügeloberfläche bzw. einen Querschnitt IV-IV zur Verdeutlichung der makroporösen Rauheit, die durch Augenscheinnahme als „Oran¬ genhaut" wahrnehmbar ist. Die oberflächlichen Erhebungen 21 können bereits im Grundmaterial 22 des Plattenkörpers durch das Walzverfahren oder eine nachfolgende Bearbeitung wie Schleifen erzeugt sein. Die Erhebungen sind inseiförmig und bilden ein Netz von Rillen 23 sowie unter Umständen auch isolierten Sen¬ ken, so dass zwischen Bügelplattenoberseite und Bügelgut ein Dampf- oder Heißluftpolster entstehen aber überschüssiger Dampf entweichen kann. Hierdurch wird ein sehr gutes Gleitverhalten erzielt, gleichzeitig aber auch eine sehr hohe Lebensdauer für den eingelagerten Farbstoff. Ferner werden Kratzer auf dieser regelmäßig unregelmäßigen Oberfläche nur noch schwer wahrgenom¬ men.
Die Erhebungen 21 können eine mittlere Höhe H von ca. 20 μm von der Basislinie 24 und eine mittlere Längserstreckung von ca. 500 μ aufweisen, wobei sie sich in Längsrichtung der Bügelei¬ sensohle bzw. in Bügelrichtung (Pfeil) als Vorzugsrichtung er¬ strecken. Die Erstreckung der Erhebungen in Querrichtung ist deutlich geringer und ca. 1/10 derjenigen in Längsrichtung, so dass die Erhebungen in Art von „Rücken" ausgebildet sind. Der
seitliche Abstand der Erhebungen voneinander kann dem lateralen Abstand derselben entsprechen.
Durch die Einlagerung von Farbstoffen in die eine signifikante Rauhigkeit aufweisende Anodisierschicht liegt insgesamt eine Bügelplatte vor, welche hohen dekorativen Ansprüchen genügt, bei welcher die Wahrnehmung von Kratzern erschwert ist, welche eine deutlich verbesserte Korrosionsbeständigkeit aufweist. Insbesondere kann durch die Einlagerung der Farbstoffe in die Mikroporen zugleich durch eine optische Qualitätskontrolle sichergestellt werden, dass in der gesamten bügelseitigen Ober¬ fläche, die aufgrund der rückenartigen Erhebungen eine gewisse Zerklüftung aufweist, die Mikroporen mit Farbstoff zumindest teilweise angefüllt sind und somit ein wirksamer Korrosions- schütz besteht.
Bügelplatte in Form einer Bügeleisensohle oder Bügelmulde
Bezugszeichenliste
1 Bügelplatte
2 Plattenkörper
3 Anodisierschicht
4 Bügelseite
5 Befestigungsseite
6 Befestigungsbereich
7 thermischer Übergangsbereich
10 Mikropore
11 Porengrund
12 Sperrschicht
13 Farbstoff
14 Porenwandung
15 Gleitmittelschicht
16 Fixiermittel
18 Vertiefung
19 Gleitmittel
21 Erhebung
22 Grundmaterial
23 Rille
24 Basislinie