Die Erfindung betrifft eine Geschirrspülmaschine, wenigstens aufweisend einen Spülbehälter zur Aufnahme von Spülgut, der wenigstens abschnittsweise aus metallischen Werkstoffen, insb. aus rostfreiem Stahl, gebildet ist.
Wasserführende Haushaltsgeräte, wie beispielsweise Geschirrspülmaschinen, weisen einen Spülbehälter auf, in dem zu reinigendes Spülgut, beispielsweise in ausziehbar gelagerten Geschirrkörben, eingebracht wird. Während eines Reinigungsvorgangs wird das Spülgut mit Spülflotte beaufschlagt.
Derartige Spülbehälter können aus rostfreiem Stahl, Kunststoff, oder einer Kombination dieser Materialien hergestellt werden. Dabei kann der Spülbehälter aus 2 bzw. 3 Hauptteilen bestehen, bspw. im Fall von drei Hauptteilen aus einem Boden mit einer Behälterrückwand sowie einem Behältermantel mit Dach, aus einem Boden, einem Behältermantel mit Dach und einer Rückwand, sowie aus einem Boden, einem Behältermantel mit Rückwand und einem Dach. Es können Hauptteile des Spülbehälters aus rostfreiem Edelstahl oder Kunststoff gefertigt werden oder es ist auch denkbar, dass eines oder zwei der genannten Hauptteile aus rostfreiem Edelstahl und die restlichen Teile aus Kunststoff gefertigt sind.
Die Hauptteile eines Spülbehälters aus rostfreiem Edelstahl können miteinander verschweißt werden und durch ein entsprechendes Expandierverfahren in eine gewünschte Form gebracht werden. Dabei wird für die Hauptteile des Spülbehälters austenitischer Stahl verwendet, der beispielsweise einen hohen Nickelgehalt (> 8%, z.B. 1.4301) aufweisen kann. Dieser austenitische Stahl zeichnet sich durch eine gute Umformbarkeit und Verschweißbarkeit aus. Der hohe Nickelgehalt derartiger austenitischer Stähle bedingt jedoch einen hohen Materialpreis. Eine preiswertere Alternative zu austenitischen Stählen sind so genannte ferritische Stähle, die aufgrund ihrer geringen Dehnbarkeit jedoch im Vergleich zu austenitischen Stählen nur geringfügig umgeformt werden können und sich daher nicht für eine Umformung mit dem Expandierverfahren eignen.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Geschirrspülmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dabei kann es sich bei den metallischen Werkstoffen um unterschiedliche Metalle und/oder Legierungen handeln oder auch um Modifikationen eines metallischen Werkstoffs mit unterschiedlichen Materialeigenschaften, insbesondere bezüglich der Verarbeitbarkeit. Durch diese Maßnahme wird es auf überraschende Weise möglich, die Materialkosten zu reduzieren, da entsprechend den Anforderungen eines beispielsweise folgenden Umformvorganges, wie beispielsweise ein Expandierverfahren, es möglich ist, die entsprechenden Metalle mit den erforderlichen Eigenschaften auszuwählen.
Es daher vorzugsweise vorgesehen, dass metallische Werkstoffe mit einem unterschiedlichen Gehalt an Austenitbildnern verwendet werden, d.h. also Modifikationen eines metallischen Werkstoffs wie bspw. rostfreier Stahl. Somit wird ein teures aber gut umformbares und schweißbares Metall in den Bereichen verwendet, in den besonders starke Umformungen vorgesehen sind und/oder Schweißnähte angebracht werden. Andere Bereiche hingegen, die keiner derartig Umformung ausgesetzt sind oder nicht verschweißt werden, werden aus Metall mit einem geringeren Gehalt an Austenitbildnern gefertigt.
Dabei kann es sich vorzugsweise bei den Austenitbildnern um Nickel, Kobalt und/oder Mangan handeln. Es wird also bevorzugt ein austenitisches Metall verwendet, welches wie oben erwähnt eine besonders gute Umformbarkeit und Verschweißbarkeit aufweist. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein ferritisches Metall verwendet wird, dessen Eigenschaft zur Herstellung von Bereichen, die keiner starken Umformung unterliegen, ausreichend ist.
Der Spülbehälter wird aus wenigstens zwei Hauptteilen gebildet. Dabei wird unter Hauptteil ein Bestandteil des Spülbehälters verstanden, der wenigsten das Dach, den Boden, eine der Seitenwände oder der Rückwand eines Spülbehälters bildet. Ein Hauptteil kann jedoch auch mehrere den Innenraum des Spülbehälters begrenzende Flächen umfassen. Dabei ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Hauptteile aus wenigstens zwei unterschiedlichen metallischen Werkstoffen gefertigt wird, d.h., eines der Hauptteile ist aus einer heterogenen Materialkombination gebildet.
Zur Unterbindung von Korrosionsdefekten, insb. von Spaltkorrosion, ist vorgesehen, dass wenigstens in einem Verbindungsbereich der wenigstens zwei unterschiedlichen metallischen Werkstoffe eine Versiegelung mit Kunststoff aufgebracht wird.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass in wenigstens einem Verbindungsbereich der wenigstens zwei unterschiedlichen metallischen Werkstoffe eine unterschiedlich isolierende Beschichtung aufgebracht wird, so dass sichergestellt ist, dass es zu keiner chemisch begünstigten Korrosion und insb. Spaltkorrosion in Verbindungsbereichen der beiden unterschiedlichen metallischen Werkstoffe kommt, da durch die Versiegelung mit Kunststoff bzw. die elektrisch isolierende Beschichtung der elektrochemische Korrosionsprozess unterbunden ist.
In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass in wenigstens einem Verbindungsbereich der wenigstens zwei unterschiedlichen metallischen Werkstoffe eine Passivierung aufgebracht wird. Dabei verhindert die Passivierung die Diffusion, so dass ein Fortschreiten der Korrosion des Werkstoffs gestoppt ist.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Passivierung Chrom enthält. Dabei bildet das Chrom eine Chromoxidschicht, die die weitere Oxidation verhindert. Von Vorteil ist, dass sich die Oxidschicht, zum Beispiel im Fall von Beschädigung, durch Kontakt mit der Atmosphäre erneuert, d.h. die Passivierung ist selbstheilend. Anstelle von Chrom können auch andere Werkstoffe verwendet werden, wie z.B. Aluminium, Titan, Blei, Zink oder Silizium. Ferner kann während des Fertigungsverfahrens vorgesehen sein, die Ausbildung der Passivierung zu beschleunigen, z.B. durch Behandlung mit Salpetersäure oder Zitronensäure.
In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens eine Opferanode angeordnet wird. D.h., es wird ein Block aus einem elektrochemisch unedlerem Metall, d.h. ein niedrigeres Potenzial aufweisendes Metall elektrisch leitend mit dem zu schützenden edlerem Metall, d.h. das Metall mit dem höchsten Gehalt an Austenitbildnern verbunden. In einer wässrigen Lösung, wie sie die Spülflotte im Inneren eines wasserführenden Haushaltsgerätes wie einer Geschirrspülmaschine darstellt, bilden die Opferanode und das Metall mit dem höheren Gehalt an Austenitbildnern ein Lokalelement, wobei sich im weiteren Verlauf die Opferanode langsam auflöst und so das edlere Metall, d.h. das Metall mit dem höheren Gehalt an Austenitbildnern, vor Korrosion bewahrt.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens eine Fremdstromanode angeordnet wird. Die Fremdstromanode weist eine elektrische Verbindung mit einer Gleichspannung auf, die beispielsweise von einem Netzteil des wasserführenden Haushaltsgerätes, wie beispielsweise einer Geschirrspülmaschine geliefert wird. Dabei wird das zu schützende Metall, d.h. das Metall mit dem höheren Gehalt an Austenitbildnern, mit dem negativen Pol der Spannungsquelle und der positive Pol mit der Fremdstromanode verbunden. Es stellt sich ein Schutzstrom ein, der die elektrochemisch bedingte Korrosion unterbindet.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass nach dem Verbinden der wenigstens zwei unterschiedlichen Werkstoffe, insbesondere durch Herstellen einer Schweißverbindung, wenigstens im Bereich eines der Werkstoffe, insbesondere eines austenitischen Metalls, wenigstens eine Umformung erfolgt. Es kann sich dabei um ein Rollennahtschweißverfahren zur Herstellung der Schweißverbindung und bei der Umformung um einen Expansionsvorgang handeln.
Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Die Mantelplatine 14 ist dabei gebildet aus einem größeren Abschnitt 2 aus ferritischem Metall 2 und einem deutlich kleineren Abschnitt 4 aus einem austenitischem Metall.
Entlang eines Verbindungsbereiches 6 wurden diese beiden Abschnitte 2, 4 mittels Rollnaht- oder Laserschweißen miteinander verbunden.
In einem nächsten Schritt (vgl.
In einem weiteren Schritt wird das so erhaltene Halbzeug zu einem Zylinder geformt und mittels Rollnaht- oder Laserschweißen entlang einer Verbindungsnaht 18 geschlossen (vgl.
Anschließend erfolgt die Fertigstellung des Spülbehälters mittels eines Expansionsverfahrens, bei dem der zylinderförmige Grundkörper in einen quaderförmigen verwandelt wird. Dabei wird durch die Anordnung der austenitischen und ferritischen Stähle sichergestellt, dass eine ausreichende Umformbarkeit in den Bereichen gegeben ist, die einer starken Umformung ausgesetzt sind. In den übrigen Bereichen, die keiner Vergleichsweisen starken Umformung ausgesetzt sind, sind ferritische Stähle angeordnet. Abschließend wird zur Komplettierung des Spülbehälters eine Behälterrückwand angeschweißt (nicht dargestellt).
Ferner sind die Abmessungen der Mantelplatine 14 und der Bodenplatine 16 derart gewählt, dass bei einem fertig gestellten Spülbehälter Schweißstellen, bspw. im Verbindungsbereich 6, durch einen Dichtbettrahmen 12 für eine Bedienperson verdeckt und daher unsichtbar angeordnet sind. Ferner können Mittel zur Vermeidung von Spaltkorrosion vorgesehen sein (nicht dargestellt). Dabei kann es sich um eine Versiegelung mit Kunststoff oder eine andere elektrisch isolierende Beschichtung handeln. Alternativ hierzu kann eine Passivierung aufgebracht werden, die beispielsweise unter anderem Chrom enthält und durch das Ausbilden einer Chromoxidschicht eine Passivierung und damit Verhinderung von Spaltkorrosion bewirkt.
Schließlich kann auch eine Opferanode vorgesehen sein, die durch ihren Abtrag bewirkt, dass die Spaltkorrosion unterbunden ist. Schließlich kann auch vorgesehen sein, dass eine Fremdstromanode angeordnet wird, die mit einer Gleichspannungsquelle eines wasserführenden Haushaltsgerätes verbunden ist und so elektrochemisch bedingte Korrosion unterbindet.
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