CN104814673B - 在感应式或传统式表面上烹饪食物的容器及其形成方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在感应式表面或传统式表面上烹饪食物的容器，包括：成形主体(2)，其具有的表面限定了用于容纳食物的容积；金属元件(3)，其优选地具有铁磁性且布置在容器的底部(5)上；该底部具有限定了支撑表面(A)的多个第一表面(4)和相对于支撑表面凹陷的多个第二表面(6)；第一表面(4)和第二表面(6)通过相对于支撑表面(A)倾斜或垂直的第三表面(7)相互连接；铁素体盘/板形式的金属元件具有填充有构成成形主体(2)的材料的多个孔(3A‑3C)，以实现成形主体和所述金属元件的相互固定；所述多个孔中的至少一些孔存在于相对于支撑表面倾斜的第三表面的至少一部分中。本申请过还涉及一种用于形成所述容器的方法。

Description

在感应式或传统式表面上烹饪食物的容器及其形成方法

技术领域

本发明涉及一种用于针对传统式表面或感应式表面烹饪食物的容器，而用于针对感应式表面来烹饪食物的容器是本发明的主要对象；本发明还涉及一种形成所述烹饪容器的方法。

背景技术

实际上，已知的是，铝制烹饪容器不适于在感应式烹饪表面上使用，原因在于该金属不具有磁性，并且因此不能与由所述烹饪表面的感应器产生的磁通量发生感应作用。

只有具有铁磁性结构的金属才能够与这样的磁通量发生相互作用。

奥氏体不锈钢，例如，已知为AISI 304的镍铬18/10不锈钢，也是非磁性的，其具有类似于铝的表现。

为发生磁感应作用，应当使用含铁的材料；尤其铁器是特别合适的，例如具有铁素体结构的其他碳素钢。

这些材料的局限在于，它们会生锈，并且由此并不真得被推荐用于现代的烹饪操作，这是因为在现代的烹饪操作中使用水和清洁剂来清洗器皿。

由此，使用具有铁素体结构的铬不锈钢是必要的，最为众所周知的是称为AISI430的铬不锈钢。

由此，用于制造用于感应式表面的铝制烹饪器皿的方法在于，将该铝制烹饪器皿与铁素体不锈钢板相耦联，该铁素体不锈钢板布置在所述铝制烹饪器皿的容器的外底部。

为此而使用了不同的方法。

例如，可以使用铁素体不锈钢与铝的双金属材料。该铁素体不锈钢部分布置在锅的外部，而铝制部分位于该锅的内部。

第二种系统提供了通过借助特殊粉末/粘结剂的填料的钎焊将铁素体不锈钢盘/板布置在铝制锅的底部的应用情况，该特殊粉末/粘结剂的填料通常具有银质混合物基料。

这样的方法的共同的缺点在于，它们十分昂贵，并且由于在热钎焊处理中产生的电弧，并且由于铝制主体相对于钢板的热膨胀差别，这样的方法会导致底部的凹面在烹饪过程中产生相当大的热形变，该铝制主体相对于钢板的热膨胀差别是由于不锈钢的刚度不适于铝制主体的较大膨胀量所导致的：铝的膨胀量实际上较钢的膨胀量大两倍。

第三种方法包括已知为“冲压结合”的技术。要连接的部件被预先加热至合适的温度，并且随后对它们进行瞬间的强压处理，由于要接合的两个表面的之间的摩擦，该瞬间的强压处理能够将两部件约束住。

所有相关的结果从技术生产的观点来看，这样的技术的局限在于：该技术也是热处理的应用情况，并且在任何情况下，该技术没有解决烹饪过程中受热底部的较大形变问题。钢相对于铝来说所具有的较低的膨胀量(实际上，钢的膨胀量为铝的一半)导致平底锅的内部在中心处会相对于边缘处凸起，导致烹饪的油向边缘处积聚。该技术的另一局限包括，铝制容器必须具有最小的厚度。

这样的特征限制了上述技术在高端项目中的应用推广。

另外的系统提供了在铝制平底锅的底部上进行喷涂的等离子体喷涂技术，该技术进行铁素体粉末的热喷涂或冷喷涂，该铁素体粉末形成厚度足以获得磁性强度性能的涂层。

这样的解决方案的缺点在于，速度过慢并且生产率更低，以及更昂贵，并且难以控制厚度；由于该技术在甚至很大的表面上的灵活性缺陷以及可应用性缺陷，因此，该技术应用于少量并且特定的产品。

另外的广泛应用的方法提供了将由铁素体不锈钢制成的穿孔盘/板接合在铝制锅上的应用情况。该接合通过将要接合在一起的两个部件在室温下以一定方式进行强压处理来进行，使得铝材(在这两种金属中，铝材更具有延展性)嵌入在铁素体不锈钢元件上形成的孔中，并且借助所述的嵌入填充，以不同的方式来进行该两部件的接合操作。当完成接合时，所述孔具有的轴线与锅的轴线对准。

在这样的技术的领域中，已经主要发展了两种类型的解决方案。

在第一种类型的解决方案中，形成了向外张开的穿孔，该穿孔能够固定所述板。此处，主要的缺点在于，由于相接触的两种金属的膨胀量不同(即，钢的膨胀量是铝的一半)导致的形变，铁素体钢板/盘的薄厚度难以长时间确保该盘/板固定在所述锅的铝制底部上。

相接触的金属的这些不同的运动情况随着时间推移，最终使得原本形成的接合脱开。

在第二类型的解决方案中，通过一定方式将从穿孔中凸出的铝材铆接来确保在锅的铝制底部上的固定，从而形成铆钉状的头部。

铆接的铝材解决了上述解决方案的局限，但是，该技术在高性能解决方案中应用时，要求符合大量生产标准的更复杂并且昂贵的工具以及处理工艺。

该处理工艺的较高的复杂性是由于下述原因造成的：所述穿孔的板/盘必须与在其上操作的模具相互对准，以便对从穿孔突出的铝材进行铆接。

专利申请US-A-5430928涉及一种烹饪容器，该烹饪容器包括由硬质金属(例如钢)制成的穿孔板，该穿孔板通过闭式冷模锻工艺与成形的铝制烹饪主体的底部联接，例如，所述底部上的部分金属嵌入所述穿孔板的穿孔中。该穿孔板的孔的尺寸设计成，例如，在锻压处理过程中，使得嵌入所述穿孔板的穿孔中的所述底部的部分在所述穿孔中形成：第一表面，该第一表面限定了用于烹饪容器的支撑表面；第二表面，该第二表面相对于所述第一表面凹陷；以及，第三表面，该第三表面倾斜或垂直于所述支撑表面。由于在所述穿孔板的同一孔中延伸有所形成的三种表面，因此该烹饪容器具有上文公开的缺点(参考以强压力将穿孔的金属板与铝制烹饪主体冷连接的方法)，并且尤其具有涉及这些板和主体的不可靠并且不持久的连接的相同缺点。

发明内容

由此，本发明的目的是获得一种用于针对传统式烹饪表面或感应式烹饪表面来烹饪食物的容器，该容器克服了现有技术的缺点和局限。

本发明的另一目的是，提供一种具有铁磁体材料制成的板的容器，该板能够长时间与所述容器的其他部分紧致地固定在一起，该容器的所述其他部分由另一种材料制成，该另一种材料优选地为铝，并且，所述容器的生产廉价，所述容器在几何形状上更灵活，并且具有低的成本。

本发明的所有目的通过获得一种根据由下述技术方案限定的容器来实现：用于在感应式表面或传统式表面上烹饪食物的容器，所述容器包括成形主体，所述成形主体具有的表面限定了在烹饪过程中用于容纳食物的容积；以及金属元件，所述金属元件布置在所述容器的底部上；所述底部具有多个第一表面和多个第二表面，所述多个第一表面限定了支撑表面，而所述多个第二表面相对于所述支撑表面凹陷；所述第一表面和所述第二表面通过第三表面相互连接，所述第三表面相对于所述支撑表面倾斜或垂直；所述金属元件具有多个孔，所述多个孔填充有构成所述成形主体的材料，以便实现所述成形主体和所述金属元件的相互固定，其中：所述多个孔中的至少一些孔仅存在于所述第三表面的至少一部分中，所述至少一些孔完全地仅在所述第三表面中延伸。

本申请还涉及用于获得用于传统式表面或感应式表面的烹饪容器的方法，所述方法包括以下步骤：抵接具有凸起的模具的表面、对成形主体和具有多个孔的金属元件进行冷压的步骤，所述金属元件优选地由铁磁性材料制成，所述凸起适于在所述金属元件和所述成形主体中形成多个第一表面、多个第二表面以及多个第三表面，所述第一表面限定了用于所述容器的支撑表面，所述第二表面相对于所述支撑表面凹陷，所述第三表面相对于所述支撑表面倾斜或与所述支撑表面相垂直，所述第三表面以一定方式连接所述第一表面和所述第二表面，以便使形成所述成形主体的材料嵌入到所述多个孔中的、布置在所述第三表面中的至少一些孔中，并且使所述多个孔以一定方式布置，使得所述多个孔中的至少一些孔仅存在于所述第三表面的至少一部分中，例如，所述至少一些孔完全地仅在所述第三表面中延伸。

附图说明

根据该容器的优选但是不排他的实施例的描述，本发明的另外的特征和优点将变得明了，该容器的优选但是不排他的实施例在附图中显示为非局限的示例，在附图中：

图1是要固定至本发明的容器的板/盘的平面图，显示为所述板/盘固定至所述容器本身之前的状态；

图2是将图1中的板/盘联接至所述容器的步骤的简化侧视图；

图3根据本发明的容器的局部区段的放大图；

图4是图3中的容器的仰视图；以及

图5是本发明的不同实施例的局部区段的视图；

图6和图7是本发明的容器不同的实施例的仰视图。

具体实施方式

借助参考上文所述的附图，一种用于在感应式表面或传统式表面上烹饪食物的容器显示为总体上用附图标记1表示。

所述容器1包括设置有表面的成形主体2，该表面限定了在烹饪过程中用于容纳食物的容积。

优选的是，所述主体由铝或另一种适于烹饪的可延展的材料制成。

已知的是，铝材并不适于在感应式表面上使用。因为铝材实际上是非磁性材料。

优选地，主体2由非磁性材料制成。

由此，为使所述容器也能够在这样的表面上使用，该成形主体被联接至金属元件3，该金属元件优选地由铁磁性材料(例如，铁素体不锈钢)制成，该金属元件布置在所述容器的底部上。

尤其如在图3中看到的，所述容器1的底部5具有多个第一表面4，该第一表面限定了用于所述容器本身的支撑表面A。此外，所述底部5具有多个第二表面6，该第二表面相对于支撑表面A凹陷。所述第二表面实际上从支撑表面A凹陷的距离为“h”(图3)。应该观察到的是，第二表面距支撑表面A(即，距第一表面)的距离可以一直是相同的，或者该距离可以基于其在底部上所处的部位而不同。有利地，第二表面6与第一表面4之间的该距离h合适地小于2mm。

第一表面和第二表面通过相对于支撑表面A倾斜的第三表面7相互连接。有利地，该第三表面与支撑表面之间的角度α为90°，或尽可能地接近90°，即使在附图中，为说明起见，该角度没有那么明显地为90°。在任何情况中，该角度可以有利地包含在60°和90°之间。

当完成耦联时，金属元件3本身表现为设置有多个孔3A至3C的成形板3，填充所述多个孔的材料为构成所述成形主体的材料，以便实现所述成形主体与所述金属元件本身的相互固定。

由于所述孔优选地以均匀的方式在所述成形板的整个表面上分布，因此观察到的是，它们存在于第一表面4和第二表面6两者上，并且存在于第三表面7上。

由此，布置在成形壁的第三表面7(倾斜表面)上的所述孔大体平行于支撑表面，或者具有相对于支撑表面成一定角度的入射轴线(incident axis)，该角度在略大于0°(平行或几乎平行时)至30°或更大角度的范围内。

如在图3和5中清楚看到的，当金属元件3和成形主体2的底部5已耦联时，金属元件3的多个孔3A至3C中的至少一些孔仅在相对于所述容器的支撑表面A倾斜或与所述容器的支撑表面A垂直的第三表面7的部分中存在并延伸。

以该方式，所述烹饪容器包括孔3B，该孔填充有形成成形主体2的底部的材料，该孔完全地仅在第三表面7的部分中延伸。

从附图还可以看出，当金属元件3与成形主体2已耦联时，金属元件3的多个孔3A至3C中的至少一些孔仅在限定支撑表面A的第一表面4中存在并延伸。以该方式，所述烹饪容器包括孔3A，该孔填充有形成成形主体2的底部的材料，该孔完全地仅在第一表面4的部分中延伸。

从附图中还可以看出，当金属元件3与成形主体2已耦联时，金属元件3的多个孔3A至3C中的至少一些孔仅在相对于第一表面4凹陷的第二表面6的部分中存在并延伸。以该方式，所述烹饪容器包括孔3C，该孔填充有形成成形主体2的底部的材料，该孔完全地仅在第二表面6的部分中延伸。

尤其看到的是，假定第一表面4与第二表面6之间的距离“h”不变，在第三表面7垂直于第一表面和第二表面的情况下，所形成的形状将具有较少数量的受填充影响的孔，但是该形状能特别有效阻止材料分离；在倾斜角度较小的情况下，例如45°，由于第三表面的增大，将有更多的孔受填充影响：上述的耦联从一个角度来说被削弱，但从另一角度来说，由于引入了更多数量的孔，所述联接又被增强。

在孔F仅存在于第一表面4上和/或第二表面6(其大体上平行于支撑表面)上时，垂直于支撑表面A、并且沿远离成形主体2的方向作用在金属元件或成形板4上的力会导致成形板与成形主体的分离。

实际上，除了由成形主体在孔中的材料部分与限定孔本身的成形板的表面之间的摩擦产生的作用之外，没有其他力将阻止上述两部件的分离。

根据本发明，在第三表面7(其为相对于支撑表面A凹进并且倾斜的表面)中存在(或者在此处为仅有的)填充有成形主体的材料的孔3B，可以有效地克服使成形板和成形主体之间分离的任何力。这保证了容器的特别长的使用寿命，甚至当承受加热和冷却(通常是急剧的)的物理性周期(physiological cycle)时，在所述容器的使用过程中，所述容器会经受该上述的物理性周期。

由于第二表面6和第三表面7不与烹饪表面接触，因此可以便利地将它们喷上黑色涂料或类似的涂料，以便增加传统的卤素陶瓷玻璃表面或电加热表面的红外热辐射吸收性能。

除了此种技术上的益处之外，该措施的使用能够获得特定的美学装饰，原因在于，第二表面6和第三表面7被覆盖上喷涂层(该喷涂层可以是任何颜色)，而同时所述第一表面4优选为没有着色；该喷涂实际上借助简单的机械磨削处理可以轻易地从第一表面去除。

如在图2中看到的，金属元件3优选地由铁素体钢制成的单一平板3′(其在应用后成形)或微穿孔盘制成。

该板/盘3′可以直接从商业化微穿孔金属薄板获得，该微穿孔金属薄板可以容易地在市场上获得；这是有用的实践，尤其是在与有限规模和/或特定研发的项目一起使用的情况下。

由此获得的该板/盘可以被识别出，原因在于它们具有非连续的切割周长。

在较大规模生产的情况中，通过使用基于微穿孔和连续板条(其具有连续的切割周长)切割的、生产率更高并且更具有竞争力的技术来直接生产微穿孔的盘/板可能是有利的。

该工艺的另外的优点在于，其允许在板/盘的中心处获得能用作将标识或商标固定至铝制主体的窗口的中心孔30，所述标识或商标直接印在主体上。

由此获得的中心孔30可以便利地用作在压模内进行部件耦联的定心元素。

在所述铁素体盘/板3′中制得的孔F(图2)具有直径“D”，该直径有利地包含在1mm和2mm之间。

有利地，在板形变之前，或在其非形变区域(例如，在第一表面4和第二表面6上)，两个相邻的孔具有包含在2mm和4mm之间的距离“d”。

特定地，在形变之前，所述孔F均匀地分布在板上，并且所述孔的分布密度在每平方厘米(cm²)有5至10个孔的范围内。

在下文将对用于获得根据本发明的烹饪容器的方法进行描述，并且根据图2的分析能够被容易地理解。

基本上，成形主体2的铝制盘或底部2′，以及铁磁性材料盘在单次冲程(或在随后的步骤中)中被冷压处理，在冲锤10和模具11之间相互对中；这样的铁磁性材料盘3′优选地由铁素体钢材料制成，并且具有包括上述特征的多个孔F。模具11提供了凸起12和凹腔13，所述凸起和凹腔适于在所述盘/板和所述成形主体中形成多个凹陷130(图3)。

在对所述底部进行冲压后，对凹腔13的基部的冲压形成了第一表面4，对凸起12的顶部的冲压形成了第二表面6，以及对所述凸起的侧表面16的冲压(或滑移)作用而形成了第三表面7。

在冲压期间，形成成形主体2的底部2′的材料嵌入在形变期间位于所述第三表面7中的孔F中。

显然，在冲压过程中，成形主体的材料还嵌入到布置在第一表面4和第二表面6中的孔中。

构成成形主体2的材料嵌入到尤其是所述第三表面7的孔3B中的情况，使得铁素体元件与烹饪容器的主体形成了完美且不可分离的接合。

基本上，该接合关系的轴向紧固性由对第三表面7上的孔3B的充填作用保证，所述第三表面垂直于(或近似于垂直)所述锅的轴线。

关于位于底部的凹陷130(并且因此关于模具中的凸起12)，其可以具有特定的样式。压印的形状(即，所述凸起的形状)的多样性可以用来提供容器的个性化特征的多种可能性。

图4至7仅是可实现的多个示例中的几个示例的视图。可观察到的是，为简单性起见，在附图中仅显示了布置在所述容器底部上的大量孔F中的一些孔。

可观察到的是，具有第一表面和第二表面(所述第一表面和第二表面处于不同高度水平)的所述板的特定的最终构造具有形状灵活性，该灵活性以一定方式抑制了在受热条件下产生的形变力，从而大幅度地限制了所述锅底部的弯曲(其尤其为本发明的目的)。

如在图5中清晰可见的，在冲压的过程中，可行的并且有利的变型是，使铁素体环形盘/板形变成具有三角形区段。在该实施例中，位于所述容器的中间部分的第一表面4和第二表面6基本上缩减为周线形。

类似的应用情况提供了重要的有益效果：该特定的“手风琴”形状允许更大的灵活性，并且容易适于形变：由此，当铝制底部热膨胀时，由于获得的形状灵活性，所述铝制底部也驱使铁素体盘/板(或覆层)一起运动，由此大幅度地提升了所述容器的稳固性。

在上述的描述中，尤其关注了布置在所述容器的底部上的金属元件的存在，并且关注了所述金属元件的固定的方法，以便使所述容器也能适于在感应式表面上烹饪。

但需要说明的是，固定至成形主体的金属元件还可以由非铁磁性金属制成。

在该情况下，所述金属元件被理解为用作成形主体2的保护元件，所述金属元件可能由更加耐冲击或不易磨损和刮伤的材料制成，以便使所述容器的底部强硬并且耐久。此外，所述金属元件(由非铁磁性材料制成)可以改进与电加热表面的玻璃陶瓷表面接触的特征。

基本上，在这样的情况中，所述金属元件(或板)可以不由铁磁性钢制成，并且相对于用于连接两部件的其他技术，上述的应用情况并不失去所述的紧固特征和稳定特征。

已描述了不同的实施例，但是通过利用所述的创新型概念可以构想其他的实施例。

Claims (13)

1.用于在感应式表面或传统式表面上烹饪食物的容器，所述容器包括成形主体(2)以及金属元件(3)，所述成形主体(2)具有的表面限定了在烹饪过程中用于容纳食物的容积，所述金属元件布置在所述容器的底部(5)上；所述底部(5)具有多个第一表面(4)和多个第二表面(6)，所述多个第一表面限定了支撑表面(A)，而所述多个第二表面相对于所述支撑表面(A)凹陷；所述第一表面(4)和所述第二表面(6)通过第三表面(7)相互连接，所述第三表面相对于所述支撑表面(A)倾斜或与所述支撑表面垂直；所述金属元件(3)具有多个孔(3A-3C)，所述多个孔填充有构成所述成形主体(2)的材料，以便实现所述成形主体(2)和所述金属元件(3)的相互固定，其特征在于：

所述多个孔中的至少一些孔(3C)仅存在于所述第三表面(7)的至少一部分中，所述一些孔(3C)完全地仅在所述第三表面(7)中延伸。

2.根据权利要求1所述的容器，其中，所述多个孔中的一些孔(3A、3B)仅存在于所述第一表面(4)和/或所述第二表面(6)中。

3.根据权利要求1所述的容器，其中，至少在所述第二表面(6)和第三表面(7)上布置有喷涂层。

4.根据权利要求1所述的容器，其中，所述金属元件(3)由铁磁性材料制成。

5.根据权利要求1所述的容器，其中，所述金属元件(3)通过从微穿孔金属板进行切割来直接获得。

6.根据权利要求1所述的容器，其中，在所述金属元件(3)中形成的所述多个孔(3A至3C)具有的直径(D)在1mm和2mm之间的范围内。

7.根据权利要求1所述的容器，其中，在所述第一表面(4)和/或第二表面(6)上，两个相邻的孔之间具有在2mm和4mm之间的范围内的距离(d)。

8.根据权利要求1所述的容器，其中，所述第一表面(4)和所述第二表面(6)之间的距离(h)等于2mm或更小。

9.根据权利要求1所述的容器，其中，在所述金属元件(3)上形成的所述多个孔(3A至3C)具有的分布密度为每平方厘米有5至10个孔。

10.根据权利要求1-9之一所述的容器，其中，所述容器的底部具有包括三角形截面的多个环形凹陷。

11.用于获得用于传统式表面或感应式表面的烹饪容器的方法，所述方法包括以下步骤：抵接具有凸起(12)的模具的表面、对成形主体(2)和具有多个孔(3A-3C)的金属元件(3)进行冷压的步骤，所述凸起适于在所述金属元件(3)和所述成形主体(2)中形成多个第一表面(4)、多个第二表面(6)以及多个第三表面(7)，所述第一表面限定了用于所述容器的支撑表面(A)，所述第二表面相对于所述支撑表面(A)凹陷，所述第三表面相对于所述支撑表面(A)倾斜或与所述支撑表面相垂直，所述第三表面以一定方式连接所述第一表面(4)和所述第二表面(6)，以便使形成所述成形主体(2)的材料嵌入到所述多个孔(3A-3C)中的、布置在所述第三表面(7)中的至少一些孔中，并且使所述多个孔以一定方式布置，使得所述多个孔中的至少一些孔(3C)仅存在于所述第三表面(7)的至少一部分中。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述金属元件由铁磁性材料制成。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，仅存在于所述第三表面(7)中的所述至少一些孔(3C)完全地仅在所述第三表面(7)中延伸。