Koch-, Brat- oder Backgeschirr mit verstärktem Boden sowie Verfahren
und Einrichtung zur Herstellung desselben Die Erfindung betrifft die Herstellung
eines Koch-, Brat- oder Backgeschirres, insbesondere eines solchen Geschirres' aus
rostfreiem Stahl oder anderem nicht korrodierendem Material wie Aluminium, Nickel
od.dgl., welches mit einer den Geschirrbbden verstärkenden Bodenplatte aus festem
und gut wärmeleitendem* Material wie Kupfer, Messing, Stahl, Aluminium, Gußeisen
od.dgl. versäen ist.
Durch die Anbringung einer solchen zusätzlichen
Bodenplatte soll ausser der Erhöhung der Festigkeit und der insbesondere bei Elektrageschirren
wichtigen Verhinderung des Werfens oder Verziehens des Geschirrbodens eine gleichmäßige
Verteilung der dem Geschirr zügeführten Wärme über den ganzen Gesdfrrboden erreicht
werden. Diese gleichmäßige Wärmeverteilung ist, gerade bei Geschirren aus rostfreiem
Stahl notwendig, weil rostfreier Stahl nur ein geringes Wärmeleitvermögen hat und
die Speisen bei unglichmäßiger Erwärmung leicht anbrennen oder anbacken würden.
Eine einfache Verstärkung des Geschirrbodens selbst wUrde vor allem bei Geschirren
aus rostfreiem Stahl nicht; zweckmäßig sein, zumal dieser Werkstoff sehr teuer ist.
Daher ist es allgemein üblich,-eine besondere Bodenplatte zu verwenden,
die z.B. bei Kupfer- und Stahlkompensböden durch Au-flöten, bei
Alu-
minium- oder Messingböden z.B. durch! Aufgießen, oder auch durch Flammspritzen
oder auf galvanischem-Wege aufgebracht wQrden kann. Alle diese bisher bekannten
Verfahren zum Aufbringen der Bodenplatte, auf den Geschirrboden sind teuer, zeitraubend-
und bedingen einen hohen Aufwand an technischen Einrichtungen. Ferner besteht bei
allen Verfahren, bel denen die Aufbringung der Bodenplatte auf warmem Wege erfolgt,
stets die Gefahr, daß insbesondere bei Werkstoffenn wie rostfreier Stahl die KoriosionsbeständIgkelt;
des Geschirres durch unsachgemäße Handhabung herabgesetzt; wird.
Durch
die Erfindung wird bezweckt, ein insbesondere aus rostfreiem Stahl od.dgl. bestehendes
Koch-, Brat- oder Backgeschirr mit verstärktem Boden sowie ei= Verfahren und eine
Einrichtung zur Herstellung solcher Geschirre zu schaffen, wobei die Nachteile der
bekannten Fertigungsverfahren vermieden werden. Die Erfindung besteht im wesentlichen
darin, daß die Bodenplatte.durch kurzzeitige Einwirkung der plötzlich ausgelösten
Druckenergie eines Hochdruckenergleträgers mit dem Geschirrboden in im wesentlichen
kaltem Zustand verschweißt wird.
Als Hochdruckenergieträger wird hierbei
irorzugsweise ein Explosiv- oder Sprengstoff, zweckmäßig ein plastischer Sprengstoff
verwendet. Die benötigte Hochdruckenergie kann aber gegebenenfalls auch durch einen
anderen Energieträger erzeugt werden, z.B. durch eine elektrische Hochspannungsentladung
oder einen sehr hohen und intensiven magnetischen Impuls od.dgl.-
geschirres hat nicht nur denVorteil, daß die Fertigung der Geschirre
mit verstärktem Boden wesentliah vereinfacht, beschleunigt und verbilligt wird,
weil für dieses-Verfahren nur ein geringer Aufwand an Fertigungseinrichtungen erforderlich
ist, sondern sie.bringt vor allem einen erheblichen technischen Fortschritt durch
eine Qualitätsverbesse-rung des fertigen Geschirres mit sich. Diese Verbesserung
ergibt sich daraus,'daß insbesondere bei Geschirrenaus rostfreiem Stahl od.dgl.
keine die Korrosionsbeständigkeit oder sonstige Eigenschaften beeinträchtigende
Veränderung des Geschirrwerkstoffes stattfindet, weil der Vorgang des Zusammenschweißens
des Geschirrbodens mit der Bodenplatte praktisch in kaltem Zustand stattfindet.
Man erhält ausserdem eine sehr feste, gleichmäßigg(und dauerhafte Verbindung, welche
sich in einer Art Verzahnung der
zusammen-
geschweißten Teile unter der Wirkung
der sehr hohen Druckenergie zeigt. Weitere vorteilhafte Ausgeztaltungen der Erfindung
sind in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung beispielsweise näher
erläutert. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Kochtopf aus rostfreiem
Stahl gewählt worden, auf den ein Kompensboden durch Sprengstoffenergie aufgeschweißt
wird.
Fig.
1 zeigt schematisch Im Schnitt-einen Ko chtopf
mit aufgeschweißtem Kompensboden, Fig. 2 zeigt einer vergrößerten und beiderseits
abgebrochenen Querschnitt nach der Linie
A - B der Fig.
1 durch den
Geschirrboden und die aufgeschweißte Bodenplatte, Fig.
3 zeigt schematisch
eine Einrichtung zum Autschweißen derbodenplatte aut den Geschirrboden mittels Sprengstoffenergie,
Fig. 4 zeigt eine Draufsioht auf.die Einrichtung nach Fig.
3, und Fig.
5 zeigt eine der Fig.
3 und 4 entsprechende Einrichtung mit einer-Abänderung
den Aufschweißverfahrens. Das in der Zeichnung dargestellte Geschirr in Form eines
Kochtopfes aus rostfreiem Stahl hat eine Geschirrwand
1 und einen Geschirrboden
2. Auf die Aussenfläche des Geschirrbodens 2 Ist zur Verstärkung desselben eine
Bodenplatte
3 aufgeschweigt"- die aus einem anderen Werkstoff von genügender
Festigkeit
und genügend großer Wärmeleitfähigkeit wie z.B. Kupfer.,
Messing, Stahl od.dgl. bestehti Um die Bodenplatte
3 auf den Geschirrboden
2 aufzusellweißen, wird der Geschirrkbi;per zweckmäßig mit dem Boden nach oben auf
einen festen Aufnahmekörper 4 gelegt. Vorher wird aber zwischen den Geschirrkörper
und den Aufnahmekörper eine Trennachielt
5 eingefügt, welcheninde.Stens unter
dem Geschirrboden 2 liegt, sich aber zweckmäßig auch, wie in Fig.
3 oder
5
dargestellt, zwischen die Geschirrwand
1 und die Seitenwand des Aufnahmekörpers
4 erstrecken kann. Diese Trennschicht verhindert beim SQhweißvorgang ein unbeabsichtigtes
Verschweißen des Geschirrkörpers mit dem Aufnahmekörper. Die Trennschicht
5 besteht aus einem nichtmetallischen Material wie Kunststoff, welches vorzugsweise
nachgiebig oder elastisch ist. Die Elastizität des Kunststoffes oder sonstigen Materials
deerennschicht kann je nach der Art der miteinander
zu verschweißenden Werkstoffe
und den sonstigen Bedingungen verschieden gewählt werden. Auf die vom Geschirrboden
2 abgewandte Oberfläche der'aufzuschweißenden Bodenplatte
3 wird gemäß dem
Ausführungsbeispiel eine Sprengstoffschicht_6 aufgebracht. Vorzugsweise wird hierfür
ein plastischer Sprengstoff verwendet. Diege Sprengetettschicht
6
kann
gemäß Fig. 2 unmittelbarauf
die bodenpla-tti
3 aufgetragen
werdend,
Es kann aber a»h# zwiechen der'S*prängstoftschioht
6 und
der Bodenplatte 2 *in* Pufferschicht
7 eingefügt werden, wie dies in Wig-
5 angedeutet ist. Die Pufferschicht
7
besteht.#orzugeweine aus einen
n'iöht'metallischen, naohgiebiaozL oder elastischen Material wie z.B. Kunststoff.
Die Verwendung einer solchen Puffer-&oUoht und das Material derselben kann ebenfalls
je nach der Art 'der zu verschweißenden Werkstoffe, der Art
den Sprengstoffen
und der sonstigen Bedingungen gewählt worden6
Auf die Sprengstoftschicht
6 kann gegebenän-, falle, Z.B.
je nach der Art des verwendeten Sprengstoffen
und der gewünschten Wirkung., eine Deckachicht
8 aus einem geeignebn, vorzugsweise
nichtmetallinahenund elastischen Material wie Gummi oder K%u2ztatoff gelegt worden.
Durch die Anordnung etwa einer Gummiplatte
8 auf der Sprengstoffschicht
6
kum
die bei der Explosion den Sprengstoffen entstehende Druckwelle
in Richtung auf die aufzuschweißen-
de Bodenplatte gelenkt und durch die Reaktionswirkung
verstärkt worden. Auöh kann der ausgeübte Druck daduroh gleiohmäßiger verteilt worden.
Zum
Verschweißen wird die Bodenplatte 3-mitder SprengstofZschicht
6 und gegebenenfalls
mit der Pufferschicht
7 und der Deckschicht
8 vorzugewieise in einem
bestimmten Winkel CL zum Geschirrboden 2 angeordnet, so daß sie z-.B. nur an einer
Seite auf dem Rand des'Geschirrbodens 2aufliegt. Die Größe dieses Winkels hängt
z.B. von der.,geometrischen'Yorm der zu verschweißenden Teile, von der Art der zu
verschweißenden Werkstoffe und von der.Art und Anordnung des Energieträgers ab.
Bei der Auslösung der für die Verschweißung erforderlichen Energie läßt man die
Schockwelle am besten von dem Teil der Bodenplatte
3 ausgehen, der an einer
Seite auf dem Rand des Geschirrbodens 2 aufliegti Nach der Zündung pflanzt sich
dann die Schockwelle über die Bodenplatte hinweg bis zur anderen Randseite fort,
wobei die Bodenplatte auf-den Geschirrboden herunterklappt und mit letzterem verschweißt
wird. Der Sprengstoff wird an einem bestimmten Punkt gezündet, von dein dann die
Druckenergie in Form einer Schockwelle ausgeht und sich entsprechend der Ausbreitung
der Explosion fortpflanzt. Damit nun die Verscheißung der Bodenplatte
3 mit dem Geschirrboden 2 über die ganze Fläche möglichst gleichmäßig erfolgt,
soll die Zündung des Sprengstoffes und damit die Auslösung der Schockwelle in einem
Punkt erfolgen, der
ausserhalb der miteinander zu verschweißenden
Flächen liegt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird daher bei Verwendung
von Sprengstoff als Energieträger eine Anlaufstrecke für die Zündung vorgesehen.
Zu diesem Zweck ist die Bodeplatte
3 zweckmäßig an der Seite,9 an der sie
vor'dem Verschweißen auf dem Rand. des Geschirrbodens 2 aufliögtg mit einem sich
nach aussen verjUngenden Vorsprung
9 versehen, der bei-. spielsweise trapezförmig
ausgebildet sein kann. Auf dem Vorsprung
9 liegt eine Fortsetzung
10 der Sprengstoftschioht
6 in dem Vorsprung
9 entsprechender
Form. De#Vorsprung oder Ansatz
9 der Bodenplatte
3
kg .
nn vorteilhaft gleich zur Halterung dir Bodenplatte
3
in'dem gewUnschten Winkel
zum Gesch#rrboden 2 verwendet worden. Zu diesem Zweck ist in einer kleinen Entfernung
von der Seitenwand
1 des über den Aufnahme-,körper 4 gestülpten Gesohirres
ein Gegenlager-11 angeQrdnet, welchen den Vorsprung
9 und die Anlaufsprengstoffsohicht
10 trägt. Dadurch wird gleichzeitig erreicht, da£ sich beim Schweißvorgang
der Anlaufvorsprung
9 nicht an den Genahirrkörper anlegt und mit diesem verschweißt
wird. Eine z.B. aus Kunststoff bestehende Trennschicht 12 auf dem Gegenlager
11 verhindert ein Verschweißen den Anlaufvorsprungen
9 der Bodenplatte
mit dem Mat.erial des Gegenlagers
11.
Die Wirkungsweine
des.Aufschweißverfahrens gemäß der Erfindung ist nach dem Vorangegangenen anhand
der Zeichnung ohne weiteres verständlich. Man erhält als Ergebnis das in Fig.
1 in etwas größerem Maßstab gezeigte Geschirr mit der auf den Geaohirrboden
2 aufgeschweißten Bodenplatte
3, von der selbtverständlich der trapezförmige
Vorsprung
9
entfernt wird. Ein vergrößerten Schnittbild durch den Geschirrboden-2
und.die aufgeschweißte Bodenplatte
3 läßt etwa gemäß Fig. 2 eine feste und
innige Verbindung der Teile 2 und
3 erkennen. In der Ver'-bindungsebene
13 zeigt sich ein durch die ausserordentlich große Druckenergie hervorgerufenes:t
Ineinandergreifen der zusammengeschweißten Randablaichten etwa nach Art einer Verzahtung.
Der Schweißvorgang selbst vollzieht sich naturgemäß in ausser.ordentlich krurzer
Zeit. Die
für die Fertigun
. g erforderlichen Einrichtungen sind,
wie das Ausführungsbeispiel zeigt, sehr einfach und lassen sich je nach der Form
und Größe der mit einem Kompensboden zu versehenen Koch-, Brat- und Backgeschirre
leicht variieren. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist daher auch dann besonders
vorteilhaft und wirtschaftlich, wenn'die betreffenden Geschirre wie z.B. Fischkochkessel
mit rechteckigen Böden nur in kleineren Stückzahlen ge-# fertigt werden.
In
übrigen beschränkt sich die Erfindung nioht auf das beschriebene und in der Zeichnung
veranschaulichte Ausführungteispiel, sondern sie umfaßt alle Varianten in Rahmen
den wesentlichen Erfind:ungegedankens und erstreckt sich nicht nur iut das Herstellungsverfahren
unid'die Herstellungseinrichtungen,t sondern auch auf die durch das Verfahren hergestellten
Koch-".Brat- oder Backgenahirre.