CN1185125A - 通过滚轧成型制造烹调用器皿的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法和设备,用于由一金属坯料制造烹调用器皿,例如煎锅(12)或壶。根据本发明采用一绕其轴线(2)转动的下滚轧工具(3)和一绕其轴线(4)转动的上滚轧工具(5)通过滚轧成型技术来制造器皿(12),将下滚轧工具的成型表面(6,7)设计成与如此产生的器皿的外表面对应,上滚轧工具(5)的表面(9,10)则具有与器皿的内表面(14,17)对应的轮廓。将坯料放置在下滚轧工具的成型表面上,然后使滚轧工具(3,5)转动以便使坯料与下滚轧工具(3)一起转动并且上滚轧工具的表面与坯料线性地滚轧接触,因此金属就在滚轧工具之间的缝隙(11)内成型,延展至所需的器皿形状。在制造煎锅(12)时,坯料可以是平直的板料,这样在成型期间上斜侧边(17)就由边缘向外延展的坯料形成。结合滚轧成型,可在器皿的内、外表面上形成由凸起和/或凹坑构成的花纹。

Description

通过滚轧成形制造烹调用器皿的方法和设备

本发明涉及一种制造煎锅或壶之类的烹调用深锅或平底锅的方法，其中该锅是采用成形技术由金属坯料制成。此外，本发明也涉及应用该方法的设备。

此前，业已通过旋压技术由金属坯料制造煎锅和其它用于烹调的器皿。在旋压时，将一板状坯料安装在一旋转心轴上，使得所生产平底锅的内底置于心轴的支承表面上，随后通过利用一旋削工具将坯料的边缘朝起模具作用的心轴的侧面弯曲，成形出煎锅的侧边。

制造煎锅的旋压技术的一个缺点是所述的将坯料翻边而呈煎锅的形式仅仅是多阶段并耗时的制造工艺中的一个阶段。煎锅上边缘和煎锅底部外边缘的精整是通过旋削在不同阶段完成，煎锅底面和侧面上花纹的形成则通过采用旋床修整或冷加工完成。例如煎锅内底上的油兜可通过挤压形成。在连续生产煎锅时，上述程序大约要花3分钟。

本发明的目的是提供一种新的方案，用于制造烹调用深锅和平底锅，特别是煎锅，也可是汤锅或壶，这种方案比已知的旋压技术简单。本发明的特征是采用一绕其轴线转动的下滚轧工具和一绕其单独的轴线转动的上滚轧工具通过滚轧成形来制造器皿，将下滚轧工具的成形表面设计成与如此产生的器皿的外表面对应，上滚轧工具的表面则具有与器皿的内表面对应的轮廓，如此完成制造过程，即将坯料放置在下滚轧工具的成形表面上，使滚轧工具转动以便使坯料与下滚轧工具一起转动并且上滚轧工具的表面与坯料线性地滚轧接触，因此金属就在滚轧工具之间的缝隙内再成形，延展至所需的器皿形状。

滚轧成形是一种基于金属延展性的冷模加工工艺，其中在坯料上轧制的成形工具以一种可与揉搓面团相比的方式成形并延展金属。结果，滚轧成形的特征是在成形区域坯料扩展，同时其材料厚度减小。与已知的旋压技术相比，其优点是在单独一次操作步骤中就可以赋予坯料与滚轧工具的成形表面相应的形状，这就使加工过程比以前快，在连续生产中估计的成形时间少于一分钟，它只需要一台加工机床，这意味着节省了空间，并且不同于用旋床旋削，不会产生废料。此外，用滚轧成形所制造的器皿的材料厚度在器皿的不同点处易于调整，从而节省材料并减小了器皿的重量。例如为安装煎锅手柄，在手柄的安装点之处可设置足够的材料厚度，而在该处附近可使煎锅较薄。

在滚轧成形中，与坯料线性接触的上滚轧工具相对于下滚轧工具最好是倾斜的，并且在滚轧工具之间的径向缝隙内完成成形，因此在成形期间坯料的边缘向外移动。坯料可由平直的板状体构成，其形状或多或少对应于待制造的例如煎锅之类器皿的底面，因此只是在坯料的边缘在滚轧工具之间向外延展的成形期间才形成器皿的侧边。然而，相对于方法而言，坯料的形状并不重要，坯料并非一定是直径相同的圆形，或者是平直的。在任何情况下，在成形工艺期间器皿才会呈所需要的形状。

根据本发明的有利实施例，是结合滚轧成形，借助于下滚轧工具的成形表面和/或上滚轧工具的滚轧表面上的凸起和/或凹坑，在所制造器皿的内和/或外表面上产生花纹。结果，就可直接在滚轧成形工艺中形成所需的花纹，而不需要现有制造技术中的单独的旋削或挤压阶段。由于在成形期间坯料仍位于下滚轧工具的成形表面上，完全与其形状相符，所以滚轧成形不会对器皿外表面的花纹形成构成任何限制。利用上滚轧工具表面上的相应形状可以毫无限制地在器皿的内表面上形成环形凸起和凹坑。关于其它类型的花纹，必须通过例如将这些表面划分为适当的扇形区域来保证下滚轧工具上的坯料表面和滚轧工具滚轧表面的运动同步，这样在成形过程中这些表面的花纹重复地相遇。适当倾斜的上滚轧工具的锥形滚轧表面可以由例如五个具有相同花纹的扇形区域构成，它们可模压出六个相应的扇形区域，后者构成了坯料的圆形表面并可根据上滚轧工具上的花纹制出花纹。对本领域技术人员而言，坯料和上滚轧工具表面之间的其它同步运动和上滚轧工具之轴线的所需倾角同样可行和明显。当在煎锅的底面形成油兜时，所建议的器皿内表面设计尤其可行。

在滚轧成形时，下滚轧工具可由一电机带动旋转，因此在摩擦力的作用下待成形的坯料总是位于下滚轧工具的成形表面上，并且在摩擦力的作用下可以使上滚轧工具与坯料和下滚轧工具一起转动，上滚轧工具上设有允许自由转动的轴承并完成滚轧成形。

通过上述滚轧成形技术制造可加热烹调用器皿的设备的特征在于包括一绕其轴线转动的下滚轧工具，下滚轧工具的成形表面被成形为与所制造器皿的外表面对应；和一相对于下滚轧工具倾斜并且绕其自己的轴线转动的上滚轧工具，上滚轧工具的表面具有与所制造器皿的内表面对应的轮廓，滚轧工具相互相对地设置，这样就在下滚轧工具和相对于它转动的上滚轧工具之间的径向缝隙内由金属坯料成形出器皿。

特别适于制造煎锅的设备的一实施例的特征在于下滚轧工具的成形表面包括一与所制造煎锅的底部对应的水平中部，和一个与所制造煎锅的外侧对应的上斜边缘，并且上滚轧工具的滚轧表面包括两个用以成形煎锅内底和内侧的平行锥形表面。

根据本发明的设备最好包括可更换的模具，这样该设备就可通过更换某些零件而生产不同尺寸和形状的煎锅和其它类似的烹调器皿。

在下文中，将参照附图并结合实施例详细描述本发明，附图中：

图1示出了滚轧成形设备的上、下滚轧工具和放置在下滚轧工具的成形表面上的金属坯料。

图2示出了滚轧成形，其中坯料正在滚轧工具之间的缝隙内被向外延展。

图3示出了成形阶段的最后结果，其中坯料已经被成形为煎锅的形式。

图4是带有一手柄的成品煎锅的俯视图，其底部具有由滚轧工艺形成的球状凸起，和

图5示出了根据另一实施例的滚轧成形设备，处于成形过程的起始阶段。

图1到3示出了利用滚轧成形工艺由一块大致圆形的板状金属坯料1制造煎锅的不同阶段，坯料1可以是例如铝或不锈钢。滚轧成形设备包括绕轴线2旋转的下滚轧工具3和绕轴线4旋转的上滚轧工具5。上滚轧工具5的轴线4相对于下滚轧工具3的轴线2倾斜一角度A(图3)。下滚轧工具3包括一成形表面，其形状对应于成品煎锅的外表面，所述成形表面包括与煎锅的底部对应的水平中部6和与煎锅的外侧对应的上斜边缘7。成形表面的所述中部6是弹出盘8的一部分，弹出盘8可沿下滚轧工具3的轴线2的方向移动。弹出盘用来从设备中取出加工完毕的煎锅以完成成形过程。上滚轧工具5包括一个将坯料1成形为一煎锅的滚轧表面，该滚轧表面由两个平行的锥形表面9、10构成，两者一起提供了一个与煎锅的内底14和内侧17对应的轮廓(参见图4)。

在成形过程的起始阶段，一旦将坯料1置于成形表面6上，就采用一个电机(未示出)令下滚轧工具3绕其轴线2转动，因此在摩擦力的作用下坯料就与下滚轧工具一起转动。随后，朝着坯料1的表面下降上滚轧工具5(其上设有允许自由转动的轴承)，因此坯料1的运动就使它绕其轴线4转动，这样上滚轧工具就在坯料上滚轧，沿径向线性地与坯料表面接触。结果，如同揉搓面团一样，滚轧成形工艺就开始成形坯料1，以一种可延展的方式使其重新成形，从而使坯料在滚轧工具之间的缝隙11内开始径向向外延展。这样原本是水平的坯料1的边缘就被成形为煎锅的上斜侧边。与此同时，煎锅的外表面被成形，这样煎锅就成形出一hardecker型的底部。在图3所示的滚轧成形的完成阶段，坯料的金属材料已经完全充填进上、下滚轧工具之间的缝隙11内，这样就达到了由工具表面6，7，9，10限定的煎锅12的最终形状。最后，移开上滚轧工具5，并通过弹出盘8的线性运动将加工完毕的煎锅12从下滚轧工具的成形表面上上升。为完成煎锅12以提供成品，此后只需安装手柄13(图4)即可。

上述的滚轧成形工艺可以通过滚轧成形在成品煎锅12的内、外表面上形成由凸起和/或凹坑构成的花纹或标记。煎锅外表面的花纹可以借助于与下滚轧工具3的成形表面6，7上的花纹对应的凸起和凹坑形成。相对于成形表面是固定的坯料1在滚轧成形过程中完美地与成形表面的形状相符。相应地，借助于上滚轧工具5的锥形表面9，10上所设置的凸起和凹坑，可以在煎锅的内表面上形成花纹。图4所示的煎锅12的内底14上设置有由球状凸起15构成的花纹，利用上滚轧工具5顶端的锥形表面9上的相应凹坑可形成这些球状凸起。图4所示的内底14可被划分为六个相同的扇形区，其边界由图中的虚线16表示。这种内底是由滚轧工具5在滚轧成形过程中形成的，滚轧工具5的锥形表面9由四个或五个相应扇形区构成，因此在滚轧成形期间就花纹而言这些表面总是连续地相互吻合。

图5示出了本发明的另一实施例，与图1至3所示的实施例不同，构成下滚轧工具3的转动轴线的弹出盘8的轴2上设置有弹簧18，在成形过程中该弹簧朝上滚轧工具5加载。成形过程的起点是弹出盘8略高于下滚轧工具3的成形表面7，并由弹簧18推压，将形成煎锅的坯料1放置在弹出盘上。然后使上滚轧工具5压在坯料1上至图5所示的位置，并进一步反抗弹簧18向下压迫，这样就将弹出盘8压到下滚轧工具3的相应凹槽19内，上滚轧工具5相对于下滚轧工具3是倾斜的并包括与下滚轧工具的成形表面7相应的滚轧表面9。然后就以类似于图1至3中所示实施例的形式完成将坯料1成形为煎锅的滚轧成形过程。在这种情况下，使下滚轧工具的成形表面7和上滚轧工具的成形表面9成如此形状，即使煎锅的侧边是圆的。在该成形过程之后，使上滚轧工具5升回到其起始位置，因此弹出盘8的弹簧18就自动地从下滚轧工具的成形表面7把成形后的煎锅升高。

很清楚对于本领域技术人员而言本发明的不同应用不受上述实施例的限制，在后附权利要求书的范围内可以变化。所以，即使在上述实施例中仅描述了煎锅的制造(由于煎锅的形状滚轧工艺特别适合煎锅的制造)，但根据本发明的相应技术也可用于制造汤锅或壶。器皿的内、外表面上的花纹也可以有多种变化。

Claims (10)

1.一种制造煎锅之类的烹调器皿(12)的方法，其中该器皿是通过由一金属坯料(1)成形而产生，其特征在于采用一绕其轴线(2)转动的下滚轧工具(3)和一绕其单独的轴线(4)转动的上滚轧工具(5)通过滚轧成形来制造器皿(12)，将下滚轧工具的成形表面(6，7)设计成与如此产生的器皿的外表面对应，上滚轧工具(5)的表面(9，10)则具有与器皿的内表面(14，17)对应的轮廓，如此完成制造过程，即将坯料(1)放置在下滚轧工具的成形表面上，使滚轧工具转动以便使坯料与下滚轧工具一起转动并且上滚轧工具的表面与坯料线性地滚轧接触，因此金属就在滚轧工具之间的缝隙(11)内成形，延展至所需的器皿形状。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于上滚轧工具(5)的轴线(4)相对于下滚轧工具(3)的轴线(2)是倾斜的，并且在滚轧工具之间的径向缝隙(11)内完成成形过程，其中坯料(1)的边缘在成形期间向外移动。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于器皿(12)是由平直的板状坯料(1)制成，这样在成形期间上斜侧边(17)就由边缘向外延展的坯料形成。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于该方法用于生产铝制煎锅(12)。

5.如上述权利要求中的任一个所述的方法，其特征在于结合滚轧成形，借助于下滚轧工具的成形表面和/或上滚轧工具(5)的滚轧表面(9)上的凸起和/或凹坑，在器皿的内和/或外表面(14)上产生花纹(15)。

6.如上述权利要求中的任一个所述的方法，其特征在于下滚轧工具(3)由一电机驱动旋转，并且上滚轧工具(5)设有一轴承，这样它可与下滚轧工具和坯料(1)一起自由地转动。

7.一种根据任一上述权利要求所述的方法制造可加热金属烹调器皿(12)的设备，其特征在于该设备包括一绕其轴线(2)转动的下滚轧工具(3)，下滚轧工具(3)的成形表面(6，7)被设计成与所制造器皿(12)的外表面对应；和一相对于下滚轧工具倾斜并且绕其自己的轴线(4)转动的上滚轧工具(5)，上滚轧工具的表面(9，10)具有与所制造器皿的内表面(14，17)对应的轮廓，滚轧工具相互相对地设置，这样就在下滚轧工具和相对于它转动的上滚轧工具之间的径向缝隙(11)内由金属坯料(1)成形出器皿。

8.如权利要求7所述的制造煎锅(12)的设备，其特征在于下滚轧工具(3)的成形表面包括一与所制造煎锅的底部对应的水平中部(6)，和一个与所制造煎锅的外侧对应的上斜边缘(7)，并且上滚轧工具(5)的滚轧表面包括两个用以成形煎锅内底(14)和内侧(17)的平行锥形表面(9，10)。

9.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于下滚轧工具(3)连接于使其绕轴线(2)转动的电机，并且上滚轧工具(5)上设置有一个允许自由转动的轴承。

10.如权利要求7至9中的任一个所述的设备，其特征在于下滚轧工具(3)的中部(8)被设置成可轴向移动，这样它可用作加工完毕的器皿(12)的弹出盘。

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