CA2328565C

CA2328565C - Cooking utensil with a composite-structure bottom

Info

Publication number: CA2328565C
Application number: CA 2328565
Authority: CA
Inventors: Amaury Bhagat
Original assignee: Ekono Sarl; Amaury Bhagat; Karis
Current assignee: KARIS
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2010-10-12
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: CA2328565A1

Abstract

La présente invention concerne un ustensile de cuisson présentant un fond constitué par une structure composite comprenant une plaque intercalaire en aluminium et une plaque extérieure en acier inoxydable présentant des perforations laissant affleurer la plaque intercalaire en aluminium caractérisé en ce que la zone centrale du fond est emboutie pour former une zone discale en creux sans perforation, et en ce que la densité de perforations présente une valeur maximale dans une bande annulaire intermédiaire, la densité de perforations étant supérieure à 20%.The present invention relates to a cooking utensil having a bottom consisting of a composite structure comprising an aluminum intermediate plate and an outer plate made of stainless steel having perforations leaving flush with the aluminum intermediate plate, characterized in that the central zone of the bottom is stamped. to form a hollow disc area without perforation, and in that the perforation density has a maximum value in an intermediate annular band, the perforation density being greater than 20%.

Description

USTENSILE DE CUISSON PRESENTANT UN FOND
CONSTITUE PAR UNE STRUCTURE COMPOSITE

La présente invention concerne le domaine des ustensiles de cuisson.

Il est connu de réaliser des ustensiles de cuisson présentant un fond constitué par une structure composite, comprenant une couche en aluminium et une couche en acier inoxydable emboutis et sertis sur le fond du récipient.

Le but est de permettre un chauffage efficace avec un brûleur de gazinière aussi bien qu'avec une plaque de chauffage par induction.

Il est connu dans l'état de la technique de prévoir sur la plaque d'acier inoxydable des perforations afin de laisser affleurer l'aluminium, bon conducteur thermique, à travers une surface principalement en acier inoxydable dont les propriétés électromagnétiques favorisent le chauffage par induction. L'aluminium présentant des qualités mécaniques inférieures à celles de l'acier, la surface cumulée des perforations est généralement limitée à 15% environ. Une augmentation de la taille et/ou du nombre de perforations aurait, selon l'homme du métier, pour effet d'affaiblir le fond. De même, les perforations peuvent favoriser des ruptures de la peau extérieure en acier inoxydable, et notamment lorsque les perforations sont de forme allongée orientées radialement.
L'objet de la présente invention est d'améliorer les performances de tels ustensiles utilisables sur une gazinière aussi bien que sur une plaque à
induction, en proposant un fond dont la conductivité
thermique est améliorée, ainsi que la résistance mécanique.
Plus précisément, le but de l'invention est de proposer un ustensile présentant une très bonne conductivité thermique, USTENSILE COOKING HAVING A BACKGROUND
CONSIST OF A COMPOSITE STRUCTURE

The present invention relates to the field of cooking utensils.

It is known to make utensils of baking having a bottom consisting of a structure composite, comprising an aluminum layer and a layer stainless steel stamped and crimped on the bottom of the container.

The goal is to allow efficient heating with a gas stove burner as well as with a plate induction heating.

It is known in the state of the art of provide perforations on the stainless steel plate to let the aluminum flush, good driver thermal, through a mainly steel surface stainless steel whose electromagnetic properties promote induction heating. aluminum having mechanical qualities lower than those of steel, the cumulative surface of the perforations is generally limited to around 15%. An increase in size and / or number of perforations would, according to the person skilled in the art, for the effect of weakening the substance. Similarly, perforations can promote breaks in the skin exterior of stainless steel, and in particular when perforations are of elongated shape oriented radially.
The object of the present invention is improve the performance of such usable utensils on a gas stove as well as on a plate at induction, by proposing a bottom whose conductivity thermal is improved, as well as mechanical strength.
More precisely, the object of the invention is to propose a utensil having a very good thermal conductivity,

2 pour un emploi optimal sur gazinière qui représente la majorité des utilisateurs, et dont les caractéristiques thermiques et mécaniques sont néanmoins très satisfaisantes pour l'emploi sur des plaques à induction ou des plaques halogènes.

A cet effet, l'invention concerne dans son acception la plus générale un ustensile de cuisson présentant un fond constitué par une structure composite comprenant une plaque intercalaire en aluminium et une plaque extérieure en acier inoxydable présentant des perforations laissant affleurer la plaque intercalaire en aluminium caractérisé en ce que la zone centrale du fond est emboutie pour former une zone discale en creux sans perforation, et en ce que la densité de perforations présente une valeur maximale dans une bande annulaire intermédiaire, la densité de perforations étant supérieure à 20% et la surface de la plus grande perforation étant inférieure à 0,8 % de la surface du fond.
L'emboutissement d'une zone centrale discale permet d'éviter le cloquage du fond du fait d'air restant emprisonné entre deux plaques lors du laminage du fond. Par ailleurs, la zone centrale en creux empêche l'effet de toupie qui se produit en cas de déformation du fond.
Dans le présent brevet, on entendra par densité de perforations le rapport entre la surface cumulée des perforations formée dans une zone de référence, et la surface totale de cette zone de référence. La densité
de perforation sera nulle lorsque la zone de référence ne comprendra aucune perforation, et serait de 100% si la zone de référence correspond intégralement à une perforation.
En l'absence d'autre précision, la zone de référence correspondra à la surface totale du fond de l'ustensile, et la densité de perforations correspondra 2 for optimal use on gas stove that represents the majority of users, and whose characteristics thermal and mechanical are nevertheless very satisfactory for use on induction hobs or plates halogens.

For this purpose, the invention relates in its most general meaning a cooking utensil having a bottom consisting of a composite structure comprising an aluminum spacer plate and a stainless steel outer plate with perforations leaving flush the interlay plate in aluminum characterized in that the central area of the bottom is pressed to form a hollow disc area without perforation, and in that the density of perforations presents a maximum value in a ring band intermediate, the density of perforations being higher at 20% and the area of the largest perforation being less than 0.8% of the bottom area.
The embossment of a central disc area avoids bottom blistering due to remaining air trapped between two plates when rolling the bottom. By elsewhere, the hollow central area prevents the effect of top that occurs in case of deformation of the bottom.
In this patent, we mean by density of perforations the ratio between the surface accumulated perforations formed in a reference zone, and the total area of this reference area. The density perforation will be zero when the reference area does not will include no perforation, and would be 100% if the area reference number corresponds entirely to a perforation.
In the absence of any other details, the zone of reference will correspond to the total area of the bottom of the utensil, and the density of perforations will correspond

3 alors au rapport entre la surface cumulée des perforations, et la surface totale du fond.
On entendra par aluminium au sens du présent brevet de l'aluminium pur ou un alliage d'aluminium habituellement employé pour réaliser des ustensiles de cuisson en raison de ses caractéristiques thermiques.
De préférence, toutes les perforations présentent une forme elliptique ou ronde. Le grand axe de chacune des perforations elliptiques est orienté
sensiblement perpendiculairement à l'axe radial passant par le centre de ladite perforation.
Selon un mode de réalisation préféré, la densité de perforations est comprise entre 5 et 15% dans une bande annulaire entourant la zone discale estampée, une densité comprise entre 20 et 30% dans la bande annulaire médiane et une densité comprise 15 et 25% dans la bande annulaire extérieure., De préférence, la densité de perforations dans une bande annulaire entourant la zone discale estampée est d'environ 10%, que la densité de perforations dans la bande annulaire médiane est d'environ 25% et en en ce que la densité de perforations dans la bande annulaire extérieure est d'environ 20%.
Selon un mode de réalisation particulier, l'épaisseur de la plaque intercalaire en aluminium est d'environ 5 mm et.l'épaisseur de la plaque extérieure en acier inoxydable est d'environ 0,5 mm.
Avantageusement, 90% au moins des perforations de la zone annulaire entourant la zone discale emboutie sont rondes.
Selon une variante préférée, les zones annulaires médiane et extérieure présentent une alternance de secteurs angulaires dans lesquels sont formées des 3 then to the ratio between the cumulative surface of the perforations, and the total area of the bottom.
We mean by aluminum in the sense of the present patent of pure aluminum or aluminum alloy usually used to make utensils for cooking due to its thermal characteristics.
Preferably all perforations have an elliptical or round shape. The main axis of each of the elliptical perforations is oriented substantially perpendicular to the passing radial axis through the center of said perforation.
According to a preferred embodiment, the density of perforations is between 5 and 15% in an annular band surrounding the stamped disc area, a density between 20 and 30% in the annular band median and a density of between 15 and 25% in the band outer ring.
Preferably, the density of perforations in an annular band surrounding the stamped disc area is about 10%, that the density of perforations in the band median annulus is about 25% and in that the density of perforations in the outer annular band is about 20%.
According to a particular embodiment, the thickness of the aluminum spacer plate is about 5 mm and.the thickness of the outer plate in stainless steel is about 0.5 mm.
Advantageously, at least 90% of the perforations of the annular area surrounding the stamped disc area are round.
According to a preferred variant, the zones middle and outer rings show alternating angular sectors in which are formed

4 perforations elliptiques, et de secteurs angulaires dans lesquels sont formées des perforations rondes.
Selon un mode de réalisation particulier, la dimension grand axe des perforations elliptiques croît avec la distance par rapport au centre du fond.
De préférence, le diamètre des perforations rondes est inférieur à 0,015 fois le diamètre du diamètre du fond.
Selon un mode de réalisation avantageux, le diamètre de la zone discale emboutie est égal à environ un quart du diamètre du fond.
De préférence, la zone annulaire entourant la zone discale emboutie présente un diamètre extérieur compris entre 0,4 et 0,5 fois le diamètre du fond.
Selon un mode de réalisation préféré, la zone annulaire médiane présente un diamètre extérieur compris entre 0,7 et 0,8 fois le diamètre du fond.
Selon un mode de réalisation préféré, la surface du fond ne présente en dehors de la zone emboutie aucun élément de surface non perforé circulaire de diamètre supérieur à 15 mm.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référent aux dessins annexés concernant des exemples non limitatifs de réalisation où :
- la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un ustensile de cuisson selon l'invention ;
- la figure 2 représente une vue de dessous d'un tel ustensile ;
- les figures 3 à 5 représentent des vues des trois zones annulaires successives.
La figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un exemple de réalisation d'un ustensile selon un exemple de réalisation de l'invention.

L'ustensile présente un fond multicouche laminé
comprenant une plaque (1) en aluminium et une plaque (2) en acier inoxydable apposées sur la surface frontale inférieure (3) de l'ustensile par une presse à chaud 4 elliptical perforations, and angular sectors in which are formed round perforations.
According to a particular embodiment, the large axis dimension of elliptical perforations grows with the distance from the center of the bottom.
Preferably, the diameter of the perforations round is less than 0.015 times the diameter of the diameter the bottom.
According to an advantageous embodiment, the diameter of the stamped disc area is equal to about one quarter of the diameter of the bottom.
Preferably, the annular zone surrounding the stamped disc area has an outside diameter between 0.4 and 0.5 times the diameter of the bottom.
According to a preferred embodiment, the zone median annulus has an outside diameter between 0.7 and 0.8 times the diameter of the bottom.
According to a preferred embodiment, the bottom surface does not present outside the stamped area no circular non-perforated surface element greater than 15 mm.
The invention will be better understood when reading the description which follows, refers to the attached drawings concerning nonlimiting examples of embodiment where:
- Figure 1 shows a sectional view transverse of a cooking utensil according to the invention;
- Figure 2 shows a view from below such an utensil;
FIGS. 3 to 5 represent views of three successive annular zones.
Figure 1 shows a sectional view cross section of an exemplary embodiment of a utensil according to an exemplary embodiment of the invention.

The utensil has a laminated multilayer bottom comprising an aluminum plate (1) and a plate (2) made of stainless steel affixed to the front surface bottom (3) of the utensil by a hot press

5 exerçant une pression de 2000 tonnes. La section du fond est de 200 mm dans l'exemple décrit.
La plaque en aluminium (1) présente une épaisseur de 5 mm.
La plaque en acier (2) présente une épaisseur de 0,5 mm. Elle présente une zone centrale discale (4) emboutie en creux, formant une dépression d'environ 1 mm, et d'une section de 50 mm. Cette dépression est formée par emboutissage faisant fluer l'aluminium vers les zones périphériques. Cette zone centrale (4) est exempte de perforation.
Cette zone centrale (4) est entourée par une zone perforée comprenant des perforations rondes et des perforations elliptiques exclusivement. Si la densité et le gradient de densité est critique, la forme particulière et la répartition des perforations peut donner lieu à de nombreuses variations guidées essentiellement par des considérations esthétiques.
La première zone annulaire (6) entourant la zone centrale (4) présente essentiellement des perforations rondes, d'un diamètre de 2,6 mm chacune, ainsi que des perforations elliptiques dont le petit axe mesure environ 2,3 mm et le grand axe environ 10 mm. Cette première zone annulaire comprend 77 perforations rondes et 7 perforations elliptiques. Elle présente une section extérieure de 84 mm.
La densité d'aluminium affleurant est d'environ 10,77% dans cette première zone.
La zone annulaire médiane (7) présente une densité de perforations d'environ 24,77%. Elle comprend 3 rangées circulaires concentriques comprenant chacune 7 5 exerting a pressure of 2000 tons. The bottom section is 200 mm in the example described.
The aluminum plate (1) has a thickness of 5 mm.
The steel plate (2) has a thickness 0.5 mm. It has a central disc area (4) embossed hollow, forming a depression of about 1 mm, and a section of 50 mm. This depression is formed by stamping flowing aluminum to the areas peripheral devices. This central zone (4) is free of perforation.
This central zone (4) is surrounded by a perforated zone comprising round perforations and elliptical perforations exclusively. If density and density gradient is critical, the particular shape and the distribution of perforations may give rise to many variations guided mainly by aesthetic considerations.
The first annular zone (6) surrounding the central zone (4) essentially has perforations round, with a diameter of 2.6 mm each, as well as elliptical perforations whose small axis measures approximately 2.3 mm and the major axis about 10 mm. This first zone ring includes 77 round perforations and 7 perforations elliptical. It has an outer section of 84 mm.
The flush aluminum density is about 10.77% in this first zone.
The median annular zone (7) has a perforation density of about 24.77%. It includes 3 concentric circular rows each comprising 7

6 perforations elliptiques de taille croissante. Entre deux secteurs angulaires de trois perforations elliptiques alignées radialement, cette zone médiane présente un ensemble de 7 perforations rondes de 2,6 mm de section.
Cette zone médiane comprend donc 21 perforations elliptiques et 49 perforations rondes. Les perforations elliptiques présentent des petits axes mesurant respectivement 3,2 mm, 3,7 mm et 3,8 mm et des grands axes mesurant respectivement 23mm, 30mm et 36mm.
La troisième zone annulaire (8) présente également 3 rangées circulaires concentriques comprenant chacune 7 perforations elliptiques de taille croissante.
Entre deux secteurs angulaires le fond présente trois perforations elliptiques alignées radialement. Ces perforations elliptiques présentent des petits axes mesurant respectivement 4 mm, 4,2 mm et 4,2 mm et des grands axes mesurant respectivement 42 mm, 47 mm et 50 mm.
La densité de perforations de cette zone périphérique (8) est d'environ 21%.
Dans le cadre de la présente invention, le terme elliptique est employé pour désigner une surface oblongue se rapprochant d'une ellipse telle que définie en géométrie. Toutefois, une perforation oblongue dont la forme ne répond pas strictement à la définition géométrique de la somme constante de la distance d'un point quelconque à deux foyers sera également qualifié d'elliptique au sens de la présente invention.
Le fond selon la présente invention est particulièrement adapté à un chauffage par divers types de cuisinières .
- gazinière, produisant une flamme dont la crête correspond sensiblement à la zone annulaire médiane, lorsque le feu est bien réglé 6 elliptical perforations of increasing size. Between two angular sectors of three elliptical perforations aligned radially, this median zone presents a set of 7 round perforations of 2.6 mm section.
This median zone therefore comprises 21 perforations elliptical and 49 round perforations. The perforations ellipticals have small axes measuring respectively 3.2 mm, 3.7 mm and 3.8 mm and major axes measuring respectively 23mm, 30mm and 36mm.
The third annular zone (8) presents also 3 concentric circular rows including each 7 elliptical perforations of increasing size.
Between two angular sectors the background presents three elliptic perforations aligned radially. These elliptical perforations present small axes measuring respectively 4 mm, 4.2 mm and 4.2 mm and large axes measuring respectively 42 mm, 47 mm and 50 mm.
The perforation density of this area peripheral (8) is about 21%.
In the context of the present invention, the elliptic term is used to denote a surface oblong approaching an ellipse as defined in geometry. However, an oblong perforation whose shape does not strictly meet the geometric definition the constant sum of the distance from any point two homes will also qualify as elliptical in the sense of the present invention.
The bottom according to the present invention is particularly suitable for heating by various types of cookers.
- gas cooker, producing a flame whose peak corresponds substantially to the median annular zone, when the fire is well regulated

7 plaque à induction, excitant la plaque d'acier magnétique inoxydable ;
- plaque vitro-céramique transmettant la chaleur par convection principalement grâce aux zones d'aluminium affleurante.
L'invention est décrite dans ce qui précède à
titre d'exemple non limitatif. Elle permet de nombreuses variations d'ordre esthétique.
La répartition des perforations est homogène, en particulier aucune zone de plus de 10 ou 15 mm de section n'est dépourvue de perforation.
Il est toutefois essentiel de respecter les caractéristiques relatives à la densité de perforations, et surtout une densité supérieure à 20% afin de garantir une transmission efficace de la chaleur lors de l'emploi avec une gazinière, et de préférence une densité maximale de l'ordre de 25% dans la zone annulaire médiane. Il est également nécessaire de prévoir une zone discale centrale emboutie pour éviter l'effet de toupie, et pour chasser l'air contenu entre les disques en aluminium et en acier inoxydable lors de l'action de la presse à chaud. 7 induction plate, exciting the plate stainless steel magnetic;
- vitro-ceramic plate transmitting the convection heat mainly thanks to the zones flush aluminum.
The invention is described in the foregoing at as a non-limitative example. It allows many aesthetic variations.
The distribution of the perforations is homogeneous, in particular no area of more than 10 or 15 mm section is devoid of perforation.
It is essential, however, to respect the characteristics relating to the density of perforations, and especially a density higher than 20% in order to guarantee a efficient heat transfer during use with a gas stove, and preferably a maximum density of the order of 25% in the median annulus. It is also necessary to provide a central disc area stamped to avoid the spinning effect, and to chase the air contained between the aluminum and steel discs stainless during the action of the hot press.

Claims

1 - Cooking utensil with a bottom constituted by a composite structure comprising a plate aluminum spacer and an outer steel plate stainless steel with perforations that are flush aluminum spacer plate (1) characterized in that the central zone (4) of the bottom is stamped to form an area hollow disc without perforation, and in that the density of perforations presents a maximum value in a band intermediate ring, the density of perforations being greater than 20% and the area of the largest perforation being less than 0.8% of the bottom area.

2 - Cooking utensil according to claim 1 characterized in that all the perforations have a elliptical shape with a large axis perpendicular to the axis radial, or round.

3 - Cooking utensil according to claim 1 or 2 characterized in that the density of perforations is between 5 and 15% in an annular band (6) surrounding the stamped disc area (4), a density of between 20 and 30% in the median annular band and a density of 15 and 25% in the outer annular band.

4 - Cooking utensil according to claim 1 or 3 characterized in that the density of perforations in a annular band (6) surrounding the stamped disc area (4) is about 10%, that the density of perforations in the band median annulus (7) is about 25% and in that the density of perforations in the outer annular band (8) is about 20%.

- Cooking utensil according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that the thickness of the Aluminum spacer plate (1) is about 5 mm.

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6 - Cooking utensil according to any one of Claims 1 to 5 characterized in that the thickness of the stainless steel outer plate (2) is about 0.5 m.

7 - Cooking utensil according to any one of 1 to 6, characterized in that at least 90% of the perforations of the annular zone (6) surrounding the zone disc (4) stamped are round.

8 - Cooking utensil according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the zones medial (7) and outer (8) annular alternation of angular sectors in which are formed elliptical perforations, and angular sectors in which are formed round perforations.

9 - Cooking utensil according to any one of Claims 1 to 8 characterized in that the large dimension axis of elliptical perforations increases with distance by report in the center of the background.

- Cooking utensil according to any one of Claims 1 to 9, characterized in that the diameter of the round perforations is less than 0.015 times the diameter of the diameter of the bottom.

11 - Cooking utensil according to any one of Claims 1 to 10, characterized in that the diameter of the stamped disc area (4) is equal to about a quarter of the diameter of the bottom.

12 - Cooking utensil according to any one of Claims 1 to 11 characterized in that the area annular surrounding the stamped disc area presents a outer diameter between 0.4 and 0.5 times the diameter the bottom.

13 - Cooking utensil according to any one of Claims 1 to 12 characterized in that the area median annulus has an outside diameter between 0.7 and 0.8 times the diameter of the bottom.

14 - Cooking utensil according to any one of Claims 1 to 13, characterized in that the surface of the background has no element outside the stamped area non-perforated circular surface diameter greater than 10 mm.