La présente invention concerne le domaine technique des appareils et ustensiles de cuisson comportant un récipient de cuisson.

La présente invention concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, les articles culinaires tels que les casseroles, les poêles ou les woks, ainsi que les appareils électriques de cuisson comportant une cuve destinée à contenir les aliments. II est connu du document GB 1 099 486 de réaliser des récipients de cuisson en aluminium présentant une couche superficielle d'anodisation dure. Cette couche superficielle peut si désiré être pigmentée. La surface ainsi obtenue est plus facile à nettoyer qu'une surface non anodisée. Toutefois la surface ainsi obtenue est moins facile à nettoyer qu'une surface revêtue d'une couche anti-adhésive.

Le document EP 0 424 072 et le document EP 0 902 105 proposent de réaliser des récipients de cuisson comportant un revêtement antiadhérent tel que du PTFE sur un support en aluminium présentant une anodisation dure. L'anodisation dure est donc réalisée préalablement au revêtement PTFE. Cette disposition permet d'améliorer la résistance à l'usure et aux rayures du revêtement PTFE. Usuellement, le revêtement PTFE est utilisé principalement pour revêtir la face intérieure des récipients de cuisson, du fait de la résistance mécanique limitée de ce type de revêtement.

Il est connu du document EP 1 894 502 de réaliser un revêtement sol-gel sur au moins une face d'un article culinaire comportant un support en aluminium ou en alliage d'aluminium, ce support pouvant être en aluminium anodisé. Ce document envisage une épaisseur de couche d'anodisation comprise entre 5 et Ι ΟΟμιτι. L'autre face peut si désiré être revêtue de PTFE. Le revêtement sol-gel permet d'améliorer la tenue au lave-vaisselle du récipient de cuisson, ainsi que la tenue à la flamme du récipient de cuisson.

Il est connu de la demande FR 10 59522 de réaliser un récipient de cuisson comportant une face extérieure anodisée dure et colorée, pour lequel un revêtement sol gel est réalisé sur la face extérieure anodisée dure. Une telle réalisation permet d'obtenir des récipients de cuisson pour lesquels les colorations de la face extérieure présentent un caractère durable, sont susceptibles de résister aux agents lessiviels utilisés dans les lave-vaisselle et résistent à la flamme. Un inconvénient de la réalisation proposée réside dans la complexité du procédé d'obtention mis en œuvre, qui nécessite de nombreuses étapes.

Un but de la présente invention est de proposer des colorations de la surface extérieure anodisée d'un récipient de cuisson, qui présentent un caractère durable, sans nécessiter de revêtement de protection.

Un autre but de la présente invention est de proposer des colorations de la surface extérieure anodisée d'un récipient de cuisson, qui soient susceptibles de résister à la flamme utilisée pour réaliser les cuissons, ou à toute autre source de chaleur utilisée pour réaliser les cuissons, sans nécessiter de revêtement de protection.

Un but additionnel de la présente invention est de proposer des colorations de la surface extérieure anodisée d'un récipient de cuisson, qui soient compatibles avec un revêtement PTFE de la surface intérieure dudit récipient de cuisson, sans nécessiter de revêtement de protection.

Ces buts sont atteints avec un procédé d'obtention d'un récipient de cuisson comportant les étapes suivantes :

- réalisation d'une cuve présentant une face extérieure en aluminium et une face intérieure,

- réalisation d'une anodisation dure d'au moins la face extérieure de la cuve, dans lequel au moins une étape de coloration est réalisée sur la face extérieure anodisée après l'anodisation dure, ladite étape de coloration mettant en œuvre au moins un colorant organique anthraquinonique hydrosoluble. De manière surprenante, des essais ont montré que des colorations de surface extérieures anodisées de récipient de cuisson ainsi réalisées présentent un caractère durable, même lorsque le récipient de cuisson est exposé à la flamme, sans nécessiter de revêtement de protection tel qu'un revêtement de type sol-gel, vernis, laque, PTFE.

Selon une forme de réalisation avantageuse, l'étape de coloration utilise une immersion dans une solution aqueuse de composé(s) organique(s) anthraquinonique(s) hydrosoluble(s). L'utilisation de solvants organiques peut ainsi être évitée.

Selon une forme de réalisation préférée, ledit procédé comporte une étape de réalisation d'un revêtement PTFE sur la face intérieure de la cuve. Si désiré l'étape de réalisation d'un revêtement PTFE peut comporter une préparation de surface ainsi que le dépôt d'une ou plusieurs couches intermédiaires. Le revêtement PTFE peut notamment être réalisé par enduction.

Alors, selon un mode de réalisation, le procédé comporte une étape de réalisation d'un revêtement PTFE sur la face intérieure de la cuve et l'étape de réalisation d'une anodisation dure de la face extérieure de la cuve intervient après l'étape de réalisation d'un revêtement PTFE sur la face intérieure de la cuve. L'anodisation effectuée après le revêtement PTFE présente l'avantage de n'anodiser que la face extérieure de la cuve, ce qui permet de réduire le temps de traitement, de diminuer la consommation de courant et d'acide par rapport à l'anodisation de la face extérieure et de la face intérieure de la cuve. De plus le PTFE supporte bien le bain d'acide sulfurique usuellement utilisé pour réaliser l'anodisation.

Si désiré, le procédé comporte une étape de réalisation d'une anodisation dure préliminaire de la face extérieure et de la face intérieure de la cuve avant l'étape de réalisation d'un revêtement PTFE sur la face intérieure de la cuve, l'étape de réalisation d'une anodisation dure de la face extérieure de la cuve intervenant après une étape de décapage de la face extérieure de la cuve postérieure à l'étape de réalisation d'un revêtement PTFE sur la face intérieure de la cuve. Ce traitement d'anodisation dure préliminaire concerne la face intérieure et la face extérieure de la cuve et permet d'obtenir une base dure avant la réalisation de revêtement PTFE. En l'absence de revêtement PTFE, avantageusement l'étape d'anodisation dure et l'étape de coloration sont réalisées sur la face intérieure et la face extérieure de la cuve.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'anodisation dure est réalisée à une température supérieure ou égale à 0°C. Pour des températures d'anodisation inférieures, les pores formés lors de l'anodisation sont en effet très denses et très petits et la coloration de la surface anodisée dure ne se fait pas.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'anodisation dure est réalisée à une température inférieure ou égale à 17°C. Pour des températures d'anodisation supérieures, les pores formés lors de l'anodisation sont trop gros et l'anodisation n'est pas suffisamment dure, même si la coloration se fait bien.

Selon une caractéristique préférée de l'invention, l'anodisation dure est réalisée à une température comprise entre 5°C et 12°C. Pour cette gamme de températures, les pores formés lors de l'anodisation sont suffisamment petits pour que la surface anodisée soit suffisamment dure, et suffisamment gros pour que les colorants anthraquinoniques puissent pénétrer dans les pores et colorer la surface anodisée dure.

Ces buts sont atteints aussi avec un récipient de cuisson obtenu selon un procédé conforme à l'une au moins des caractéristiques précitées.

Selon un mode de réalisation avantageux, la cuve est obtenue par emboutissage d'un substrat présentant au moins une face en aluminium, ladite face formant alors la face extérieure de la cuve. Alors, selon une forme de réalisation, le substrat présente deux faces en aluminium. Le substrat peut notamment être en aluminium massif, ou en colaminé présentant deux faces en aluminium et une âme en acier. Si désiré l'acier peut être choisi parmi les aciers inoxydables. Alors, selon une autre forme de réalisation, le substrat est formé par un colaminé présentant une face en aluminium et une face en acier inoxydable, cette face en acier inoxydable étant avantageusement destinée à être revêtue de PTFE.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, la cuve est réalisée en fonte d'aluminium.

Selon une forme de réalisation avantageuse, la face extérieure de la cuve présente une surface brossée ou microbillée. Le traitement d'anodisation est un traitement de surface, dans lequel la matière de la surface est modifiée, et non un revêtement de surface, dans lequel une ou plusieurs couches sont ajoutées sur une surface existante. Le traitement d'anodisation dure n'est pas limité aux états de surfaces lisses ou polis, une anodisation peut notamment être envisagée sur une surface brossée ou microbillée.

Avantageusement, pour obtenir un récipient de cuisson compatible induction, la cuve comporte au moins un insert réalisé en matériau ferromagnétique. Ces buts sont atteints aussi avec un article culinaire comportant un récipient de cuisson et un organe de préhension fixé sur ledit récipient de cuisson par au moins un rivet ou par soudage, ledit récipient de cuisson étant conforme à l'une au moins des caractéristiques précitées.

Ces buts sont atteints aussi avec un appareil électrique de cuisson, comportant un récipient de cuisson associé à des moyens de chauffe, ledit récipient de cuisson étant conforme à l'une au moins des caractéristiques précitées.

L'invention sera mieux comprise à l'étude d'exemples de réalisation, pris à titre nullement limitatif, illustrés dans les figures annexées, dans lesquelles : la figure 1 illustre un récipient de cuisson 1 selon l'invention,

la figure 2 illustre un article culinaire 100 comportant un récipient de cuisson 1 selon l'invention,

la figure 3 illustre de manière schématique un appareil électrique de cuisson 200 comportant un récipient de cuisson 1 selon l'invention.

Le récipient de cuisson 1 illustré sur les figures 1 et 2 comporte une cuve 10 présentant une face extérieure 1 1 en aluminium ainsi qu'une face intérieure 12.

Selon un mode de réalisation, la cuve 10 est obtenue par emboutissage d'un substrat 13 présentant au moins une face en aluminium destinée à former la face extérieure 1 1 de la cuve 10.

Selon une forme de réalisation, le substrat 13 présente deux faces en aluminium destinées à former respectivement la face extérieure 1 1 et la face intérieure 12 de la cuve 10.

Si désiré, le substrat 13 peut être en aluminium massif. Un alliage d'aluminium 3003 peut notamment être utilisé à cet effet. Le substrat 13 utilisé pour former la cuve 10 est alors découpé dans une tôle d'aluminium.

Selon une autre forme de réalisation, le substrat 13 est formé par un colaminé présentant une face en aluminium et une face en acier inoxydable, la face en aluminium étant destinée à former la face extérieure 1 1 de la cuve, la face en acier inoxydable étant destinée à former la face intérieure 12 de la cuve 10.

Selon autre un mode de réalisation, la cuve 10 est réalisée en fonte d'aluminium, par exemple avec un alliage d'aluminium AISM 2.

Si désiré, la face extérieure 1 1 de la cuve 10 n'est pas nécessairement lisse ou polie, mais peut notamment présenter une surface brossée ou microbillée. Si désiré la cuve 10 peut comporter au moins un insert réalisé en matériau ferromagnétique, tel que par exemple un acier ferritique, pour réaliser un récipient de cuisson 1 susceptible d'être chauffé par induction. De préférence le matériau ferromagnétique est un acier inoxydable ferritique. Si désiré l'insert réalisé en matériau ferromagnétique peut être formé par une plaque comportant une ou plusieurs perforations. L'insert est avantageusement assemblé par frappe à chaud ou à froid avec l'aluminium du substrat 13 ou est recouvert d'aluminium moulé, la ou les perforations étant de préférence remplies par l'aluminium. L'insert réalisé en matériau ferromagnétique peut présenter au moins une partie apparente, qu'il convient de protéger par un masquage dans les bains chimiques acides, tels que notamment le ou les bains d'anodisation.

Le récipient de cuisson 1 selon l'invention est obtenu selon un procédé comportant les étapes suivantes :

- réalisation d'une cuve 10 présentant une face extérieure 1 1 en aluminium et une face intérieure 12,

- réalisation d'une anodisation dure d'au moins la face extérieure 1 1 de la cuve 10,

dans lequel au moins une étape de coloration est réalisée sur la face extérieure anodisée après l'anodisation dure, ladite étape de coloration mettant en œuvre au moins un colorant organique anthraquinonique hydrosoluble.

L'étape de coloration utilise de préférence une immersion dans une solution aqueuse de composé(s) organique(s) anthraquinonique(s) hydrosoluble(s). Les colorants anthraquinoniques présentent une bonne tenue à la température pouvant dépasser 300°C, cette température étant élevée par rapport aux températures limites relevées pour d'autres colorants organiques.

Les colorants anthraquinoniques permettent d'obtenir des colorations de la surface extérieure anodisée d'un récipient de cuisson, qui présentent un caractère durable. La ou l'une des étapes de coloration utilisent un bain de coloration contenant des composés organiques anthraquinoniques qui vont précipiter et être piégés à l'intérieur des pores de la couche anodisée dure. L'ajout d'un revêtement de protection n'apparait plus nécessaire pour conserver la coloration de la surface extérieure anodisée du récipient de cuisson reposant sur une plaque chauffante, voire exposée à une flamme provenant d'un brûleur tel un brûleur à gaz.

Selon une forme de réalisation avantageuse, l'étape de coloration utilise une immersion dans une solution aqueuse de composés organiques anthraquinoniques hydrosolubles. Des essais menés avec les colorants « Sanodye Violet MRB new », « Sanodye Blue 2LW » et « Sanodye Blue G » de OMYA ont montré de manière surprenante une tenue satisfaisante de la coloration obtenue aux températures d'utilisation des ustensiles de cuisson, avec une stabilité thermique de la couleur jusqu'à 300°C au four, ainsi qu'après des cuissons rissolées de 20 min sur un brûleur à gaz.

Avant coloration, les surfaces à colorer sont soumises à une attaque dans un produit alcalin suivie de rinçages et d'une neutralisation en milieu acide. Si désiré, une préparation mécanique préalable peut être réalisée selon l'aspect de surface recherché, par exemple une préparation mécanique par polissage, brossage, sablage ou grenaillage. Après la neutralisation un brillantage peut être réalisé par immersion dans un bain d'acide phosphorique. L'étape d'anodisation dans une solution d'acide sulfurique est réalisée avec une concentration en acide comprise entre 10 et 500 g/l, à une température comprise entre -10°C à +30°C, avec un courant continu présentant une densité de courant comprise entre 0,1 à 5 A/dm ² . Des essais ont montré que pour obtenir une anodisation suffisamment dure, la température du bain d'anodisation doit être inférieure ou égale à 17°C, et de préférence inférieure ou égale à 12°C ; pour obtenir une coloration de la surface anodisée dure, la température du bain d'anodisation doit être supérieure ou égale à 0°C, et de préférence supérieure ou égale à 5°C. L'opération d'anodisation est suivie de plusieurs rinçages dont le dernier est réalisé avec de l'eau déminéralisée. Cette gamme de traitement conduit à la formation d'une couche anodisée d'une épaisseur variable suivant le temps de traitement de 5 à 100 m et d'une dureté allant de 100 à 600 Vickers. Avantageusement, le bain de coloration est formé par une solution aqueuse comportant entre 0,1 et 10 g/l de colorant anthraquinonique. La solution aqueuse est préparée avec de l'eau déminéralisée. Le pH obtenu est compris entre 4 et 6. La température du bain de coloration est comprise entre 20 et 80°C. Le temps de coloration dépend de la couleur recherchée et est typiquement compris entre 1 et 60 min.

De préférence, l'étape de coloration est suivie d'une étape de rinçage. L'étape de rinçage peut être suivie d'une étape de colmatage. L'étape de colmatage peut par exemple utiliser l'eau bouillante, ou encore de la vapeur saturée, ou encore un bain contenant des sels métalliques de nickel et/ou de lithium et/ou de silicium. Toutefois la présence d'une étape de colmatage ne semble pas modifier de manière notoire la durabilité des colorations obtenues.

Le procédé comporte avantageusement une étape de réalisation d'un revêtement PTFE sur la face intérieure de la cuve. L'étape de réalisation du revêtement PTFE peut notamment être réalisée par enduction. Si désiré, l'étape de réalisation du revêtement PTFE peut utiliser un PTFE chargé, pour améliorer la résistance de la surface de la face intérieure 12 de la cuve 10 revêtue de PTFE. Des particules minérales peuvent notamment être utilisées comme charge de renfort. Pour obtenir la surface de cuisson en PTFE, le revêtement PTFE est chauffé à une température dépassant 400°C (usuellement de l'ordre de 420°C). Ainsi l'étape de réalisation du revêtement PTFE est réalisée avant l'étape de coloration.

Selon un mode de réalisation, l'étape de réalisation d'une anodisation dure de la face extérieure 1 1 de la cuve 10 intervient après l'étape de réalisation d'un revêtement PTFE sur la face intérieure 12 de la cuve 10. Si désiré, une étape de réalisation d'une anodisation dure préliminaire de la face extérieure 1 1 et de la face intérieure 12 de la cuve 10 peut être envisagée avant l'étape de réalisation d'un revêtement PTFE sur la face intérieure 12 de la cuve 10. Ce traitement préalable d'anodisation dure permet d'obtenir une base dure sous le revêtement PTFE. La présence d'une base dure sous le revêtement PTFE permet d'améliorer la résistance mécanique du revêtement PTFE. L'obtention d'un revêtement PTFE après anodisation dure est notamment divulguée dans le document EP 0 902 105. Toutefois un décapage de la face extérieure 1 1 de la cuve 10 est alors nécessaire pour réanodiser ladite face extérieure 1 1 avant de procéder à une étape de coloration. L'étape de réalisation d'une anodisation dure de la face extérieure 1 1 de la cuve 10 intervient alors après une étape de décapage de la face extérieure 1 1 de la cuve 10 postérieure à l'étape de réalisation d'un revêtement PTFE sur la face intérieure 12 de la cuve 10.

Selon un autre mode de réalisation, l'étape d'anodisation dure peut être réalisée sur la face intérieure 12 et la face extérieure 1 1 de la cuve 10, pour obtenir une base dure. L'étape d'anodisation dure est alors une étape d'anodisation dure bi-face.

Si désiré, une préparation de surface avant l'anodisation dure peut comporter un dégraissage de type acide ou basique et/ou un décapage de type acide ou basique, et/ou une neutralisation à l'HNO ₃ . Un dégraissage de quelques minutes dans un bain de NaOH de concentration 50 g/l à une température de l'ordre de 50°C donne des résultats satisfaisants.

Le traitement d'anodisation dure peut notamment être réalisé par trempage dans un bain. Le traitement d'anodisation préliminaire peut aussi être réalisé par trempage dans un bain. L'anodisation dure présente l'avantage d'une bonne résistance aux rayures et aux chocs. Une gamme de matériaux plus étendue peut ainsi être envisagée pour la réalisation de la cuve 10, par rapport à un émaillage, tout en conservant les propriétés de nettoyage conférées par le revêtement PTFE de la face intérieure 12 de la cuve 10. L'anodisation dure peut par exemple être obtenue avec un bain de H ₂ SO ₄ de concentration 130 g/l pendant 90 min à une température de l'ordre de 10°C avec une densité de courant de l'ordre de 1 ,8 A/dm ² . Des températures plus basses autour de 0°C avec une densité de courant supérieure permettent de réduire le temps de traitement. Une couche anodisée présentant une épaisseur comprise entre 10 m et 100 μιτι donne des résultats satisfaisants pour les possibilités de coloration. De préférence, pour obtenir une couche anodisée dure présentant une tenue mécanique suffisante, la couche anodisée présente une épaisseur au moins égale à 25 μιτι. La dureté de la couche anodisée dure ainsi obtenue est supérieure à 350 Hv.

Selon une caractéristique préférée, la face extérieure 1 1 anodisée comporte des pores de taille inférieure à 30 nm et de préférence inférieure à 20 nm.

Le procédé selon l'invention peut notamment comporter les exemples de réalisation suivants :

Exemple 1 : enduction PTFE de la face intérieure 12, anodisation dure de la face extérieure 1 1 , coloration de la face extérieure 1 1 anodisée dure.

Exemple 2 : anodisation dure préliminaire bi-face de la cuve 10 pour obtenir une base dure, enduction PTFE de la face intérieure 12, anodisation dure de la face extérieure 1 1 , coloration de la face extérieure 1 1 anodisée dure.

Exemple 3 : anodisation dure bi-face de la cuve 10 pour obtenir une base dure, coloration de la face extérieure 1 1 et de la face intérieure 12 anodisées dures.

La figure 2 illustre un article culinaire 100 comportant un récipient de cuisson 1 et un organe de préhension 2 fixé sur ledit récipient de cuisson 1 par au moins un rivet 3. A cet effet le rivet 3 est monté dans un trou ménagé dans la cuve 10 du récipient de cuisson 1 . Si désiré plusieurs rivets 3 peuvent être utilisés pour fixer l'organe de préhension 2 sur le récipient de cuisson 1 . De préférence entre deux et quatre rivets 3 sont utilisés pour fixer l'organe de préhension 2 sur le récipient de cuisson 1 . En alternative l'organe de préhension 2 pourrait être fixé sur ledit récipient de cuisson 1 par soudage. Si désiré un autre organe de préhension 4 peut être fixé sur ledit récipient de cuisson 1 par au moins un autre rivet 5 ou par soudage.

La figure 3 illustre un appareil électrique de cuisson 200, comportant un récipient de cuisson 1 associé à des moyens de chauffe 250. Le récipient de cuisson 1 forme une cuve agencée dans une base chauffante 210 comportant les moyens de chauffe 250. La face extérieure 1 1 de la cuve 10 repose sur les moyens de chauffe 250. Si désiré la face extérieure 1 1 peut être solidaire des moyens de chauffe 250.

A titre de variante, la face intérieure 12 de la cuve 10 n'est pas nécessairement revêtue de PTFE, d'autres types de revêtements peuvent être envisagés si désiré.

A titre de variante, la face intérieure 12 de la cuve 10 n'est pas nécessairement revêtue. Si désiré la face intérieure 12 de la cuve 10 peut notamment être polie.

La présente invention n'est nullement limitée aux exemples de réalisation décrits, mais englobe de nombreuses modifications dans le cadre des revendications.