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Verfahren zur Herstellung von Kochtöpfen mit einer an der Aussenseite des Bodens befestigten Wärmeverteilungsplatte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kochtöpfen mit einer an der Aussenseite des
Bodens befestigten Wärmeverteilungsplatte.
Bei der Herstellung solcher Kochtöpfe wird zur Zeit derart verfahren, dass die Wärmeverteilungs- platte an der Aussenseite eines durch Ziehpressen hergestellten Gefässes mit der für den Kochtopf bestimm- ten Weite unter Anpressen der Wärmeverteilungsplatte und des Bodens gegeneinander zwischen Pressbak- ken durch Hartlöten befestigt wird, welche beide eben oder die eine konvex und die andere konkav sein können. Ein in dieser Weise hergestellter Kochtopf ist jedoch in bezug auf die Form seines Bodens nicht stabil, indem der Boden und die daran festgelötete Wärmeverteilungsplatte nach kurzer oder längerer
Zeit dazu neigen, sich zu werfen.
Eine hiedurch entstehende schwache Konkavität der Aussenseite der
Wärmeverteilungsplatte ist für die Wärmeübertragung zwischen dem Kochtopf und einer Heizplatte nicht schädlich und kann deshalb in Kauf genommen werden, vorausgesetzt, dass sie sich innerhalb angemes- sener Grenzen hält. Eine aussen konvexe Wärmeverteilungsplatte dagegen gibt infolge der Punktberührung zwischen ihr und einer elektrischen Heizplatte eines Kochherdes eine sehr schlechte Wärmeübertragung.
Da sich der Boden und die Wärmeverteilungsplatte eines Kochtopfes, der in einem herkömmlichen Ver- fahren hergestellt worden ist, ebenso gut in der einen wie in der andern Richtung werfen können, ist es angesichts der ungünstigen Verhältnisse bei aussen konkaven Wärmeverteilungsplatten wichtig, jede Neigung zu unkontrollierbarer Formveränderung des Kochtopfes zu beseitigen.
Beim Versuch, den Grund zu der genannten Formveränderung zu finden und die oben beschriebenen Nachteile zu beseitigen, hat man feststellen können, dass die Formveränderung von grossen Spannungen verursacht wird, die beim Ziehpressen des Kochtopfes in einem engen Bereich des Bodens nahe dessen Umfang entstehen. Diese Spannungen werden bei Erhitzen des Kochtopfes ausgelöst und führen zu einer Formveränderung des Bodens und der daran festgelöteten Wärmeverteilungsplatte. Da die Spannungsauslösung im Boden nicht beim Festlöten der Wärmeverteilungsplatte auf Grund des dabei nötigen Zusammenpressens des Bodens und der Wärmeverteilungsplatte zwischen Pressbacken zustandekommen kann, entsteht sie erst bei der Verwendung des Kochtopfes zum grossen Verdruss des Benutzers.
Zur Beseitigung einer unvortel1haftenFormveränderung des Bodens infolge der genannten Spannungen im Umfangsbereich des Bodens schlägt die Erfindung vor, dass die Wärmeverteilungsplatte über ihre ganze Fläche, z. B. durch Hartlöten, an der Aussenseite des Bodens eines Gefässes befestigt wird, das vom Boden aufwärts über wenigstens einen Teil seiner Höhe von einer Weite ist, die zunächst grösser als die für den Kochtopf beabsichtigte ist, und dass die Weite des mit der Wärmeverteilungsplatte versehenen Gefässes dann auf die fUr den Kochtopf bestimmte Weite reduziert wird, indem das Material einer Randzone des Bodens des Gefässes unter plastischer Bearbeitung in einen Wandteil des Kochtopfes umgeformt wird.
Nach Merkmalen der Erfindung kann auch eine Randzone der Wärmeverteilungsplatte während der plastischen Bearbeitung in einen Wandteil des Kochtopfes umgeformt werden. Die plastische Bearbeitung kann durch Ziehen in einer Ziehpresse bewerkstelligt werden. Es empfiehlt sich, während des Ziehens einen Gegenhalter an der Aussenseite des Bodens zu verwenden und die Wärmeverteilungsplatte vor dem Ziehen an ihrem Rande abzuschrägen.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen, welche in den Zeichnungen dar- gestellt sind, näher erläutert. In diesen zeigen Fig. 1 einen Axialschnitt des als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemässe Verfahren verwendeten Gefässes, Fig. 2 einen Axialschnitt des in Fig. 1 gezeigten Ge- f l3es mit einer daran festgelöteten Wärmeverteilungsplatte, die Fig. 3 und die Fig. 4 je einen schemai tischen Axialschnitt einer Ziehpresse, in die das mit der Wärmeverteilungsplatte versehene Gefäss einge- setzt ist, unter Darstellung von Alternativen eines Ziehvorganges zur Reduktion der Gefässweite, und
Fig. 5 einen Axialschnitt des nach dem Verfahren gemäss den Fig. 1 - 4 hergestellten fertigen Kochtop- fes.
Bei Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung eines zylindrischen Kochtopfes aus z. B. rostfreiem Stahlblech benutzt man ein zylindrisches Gefäss. dessen Durchmesser grösser als der für den fertigen Kochtopf beabsichtigte ist. Der Unterschied im Durchmesser kann in der Grössenordnung von
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dargestellt, wo es die Bezugsziffer 10 trägt. Es kann in der herkömmlichen Weise durch Pressen eines run- den Stückes in einer Ziehpresse hergestellt werden.
An der Aussenseite des Bodens des Gefässes 10 wird eine Wärmeverteilungsplatte 11 aus Kupfer, Messing, Tombak oder einem andern Metall oder einer Me- tallegierung mit gutem Wärmeleitungsvermögen durch Hartlöten befestigt, in dem der Boden und die Wär- mevertellungsplatte zwischen zwei ebenen oder hauptsächlich ebenen Pressbacken mit einer dazwischen vorgesehenen Hartlotschicht gegeneinander angepresst gehalten und zwecks Schmelzen des Lotes erhitzt werden. Das Erhitzen während des Lötens kann mit Gas oder auf elektrischem Wege erfolgen, wobei im letzteren Falle ein Hochfrequenzerhitzen vorzuziehen ist, da es eine rasche örtliche Erhitzung des Bodens und der Wärmeverteilungsplatte sowie des zwischen diesen liegenden Lotes ergibt.
Zweckmässigerweise soll sich die Wärmeverteilungsplatte 11 nur über den ebenen Teil des Bodens des Gefässes 10 erstrecken, d. h. sie soll dort aufhören, wo die Rundung zwischen dem Boden und der Seitenwand des Gefässes beginnt, da man sonst Gefahr läuft, dass während des Lötens weitere Spannungen in den Boden des Kochtop- fes eingeführt werden.
Zur weiteren Behandlung des Gefässes nach Fig. 2 kann man zwischen zwei Möglichkeiten wählen.
Die eine dieser Möglichkeiten, welche übrigens die vorteilhafteste ist, besteht darin, dass die Wärmeverteilungsplatte 11 in einem Winkel von etwa 200 zur Bodenfläche des Gefässes längs seines Umfanges abgeschrägt wird, wie in Fig. 2 bei 12 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist. Danach bewirkt man eine Reduzierung der Weite des Gefässes auf die für den fertigen Kochtopf bestimmte Weite, indem ein ringförmiger Abschnitt des Bodens bzw. der Wärmeverteilungsplatte an den betreffenden Umfängen durch eine nach Fig. 3 in einer Ziehpresse ausgeführte plastische Bearbeitung auf die Wand des Gefässes übertragen wird.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird das Gefäss 10 dabei von einem Halter 13 gehalten und durch einen Stempel 14 in eine Matrize 15 hineingezogen, in der ein beweglicher Gegenhalter 16 vorgesehen ist, der mit einer gewissen Kraft gegen die Aussenseite der Wärmeverteilungsplatte 11 gedrückt wird, um den Boden und die daran befestigte Wärmeverteilungsplatte daran zu hindern. sich bei der Zieharbeit nach aussen zu buchten. Würde das Ziehen ohne Gegenhalter stattfinden, so würde ein solches Ausbuchten hervorgerufen werden. Zwar könnte dies dadurch vermieden werden, dass der Stempel 14 ganz in die Matrize 15 hineingefahren wird, jedoch würden hiebei schädliche Spannungen im Gefässboden entstehen.
Nach dem Ziehen gemäss Fig. 3 besitzt das Gefäss 10 das in Fig. 5 gezeigte Aussehen. Die Wärmeverteilungsplatte 11 erstreckt sich wie ersichtlich über den gesamten Boden des Gefässes und schmiegt sich sanft an die Aussenseite der Gefässwand bei 17 an.
Bei der andern Möglichkeit des erfindungsgemässen Verfahrens verzichtet man auf die oben erwähnte Abschrägung der Wärmeverteilungsplatte bei 12 und behandelt statt dessen das Gefäss in der Ziehpresse so wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Variante ist in Fig. 4 dargestellt. In dieser Weise erspart man zwar einen Arbeitsschritt - das Abschrägen der Wärmeverteilungsplatte - jedoch lässt es sich nicht vermeiden, dass die Wärmeverteilungsplatte an der Innenseite des Gefässes einen Wulst hervorruft, wie bei 18 in Fig. 4 angedeutet ist. Ausserdem muss die Randpartie der Wärmeverteilungsplatte 11 an der Aussenseite des Gefässes mit spanabhebenden Werkzeugen bearbeitet werden, um einen gleichmässigen Übergang zwischen der Wärmeverteilungsplatte und der Aussenseite der Gefässwand zu bewirken.
Mit diesen Ungelegenheiten braucht man nicht zu rechnen, falls man gemäss der erst beschriebenen Möglichkeit verfährt, bei der sich das Ziehen leichter durchführen lässt als in der zweiten Möglichkeit und bei der eine spanabhebende Bearbeitung völlig überflüssig ist und das fertige Gefäss ein ansprechenderes Aussehen besitzt.
Der durch das erfindungsgemässe Verfahren hergestellte Kochtopf besitzt im allgemeinen eine schwache Konkavität an der Aussenseite der Wärmeverteilungsplatte, die durch eine bimetallische Wirkung beim Festlöten der Wärmeverteilungsplatte verursacht wird und meistens von der Grössenordnung
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