DK156941B - Fremgangsmaade til fremstilling af gryder eller pander samt gryde eller pande fremstillet ved denne fremgangsmaade - Google Patents

Description

DK 156941 B

Aluminiùmbeklædte gryder og pander er kendt.

U.S.A. patentskrift nr.2 171 040 beskriver en mâde til fremstilling af strimler af aluminiumbeklædt rust-frit stâl, hvilke strimler tilskæres og dybtrækkes 5 for at danne gryden eller panden,i det f01gende be-nævnt kogekarret. Fremstilling af denne form for lamineret k0kkent0j if0lge ovennævnte patent kræver sâledes, at hele karrets ydre overflade er dækket af aluminiumlaget.

10 U.S.A. patentskrift nr.3 173 202 beskriver et kar, hvor kun bundfladen er beklædt med et aluxniniumlag.

Dette patent beskriver, hvorledes der pâspr0jtes et lag aluminium pâ bundfladen af et rustfrit stâlkar, hvorefter en aluminiumskive bindes til dette pâspr0j-15 tede aluminiumlag.

Apparaturet til pâf0ring af aluminium er kost-bart og st0jende. Pâ grund af denne st0j mâ spr0jtestât ionen st0jdæmpes for beskyttelse af arbejderne.

Brugen af aluminiumpâspr0jtning n0dvendigg0r et 20 ekstra bearbejdningstrin for fjernelse af overskuds-aluminium. Opfindelsen beskæftiger sig med problemet med at fremstille et rustfrit stâlkar, hvor kun bun-den er forsynet med en aluminiumskive, der er pâf0rt uden brug af den i det sidstnævnte patent beskrevne 25 aluminiumpâspr0jtning. Man har konstateret, at alu-miniumpâspr0jtningen kan udelades, samtidig med at der kan fremstilles et stærkere kar med en mere ens-artet vedhæftning og deraf f0lgende bedre varmeover-f0rsel og hurtigere opvarmning af f0den. Det konsta-30 teredes ogsâ, at redskabet kan fremstilles billigere ved stigende produktionsst0rrelse. For at kunne udgâ aluminiumpâspr0jtningen fandtes det n0dvendigt at ændre opvarmningsmâden for skiven og karret, at ændre karrets opvarmningstemperatur, at 0ge tryk-35 ket til forening af skiven og karret samt fortrins-vis at opvarme karret og skiven separat.

\

DK 156941 B

2

Opfindelsen tager sigte pâ at angive en ny form for kokkentoj og en ny fremstillingsmetode for samme.

Opfindelsen tager ogsâ sigte pâ at anvise 5 kokkentoj af aluminium og rustfrit stâl, hvilket kokkentoj kan fremstilles hurtigere og med en bin-ding med storre styrke og en hojere grad af ensartet-hed for opnâelse af hurtigere opvarmning.

Ydermere onskes med opfindelsen at angive en 10 metode til fremstilling af kokkentoj under undgâelse af aluminiumpâsprojtning, og hvor det rustfri stâlkar er formet, for det bindes til en aluminiumskive.

Endelig tager opfindelsen ogsâ sigte pâ at anvise en ny fremstillingsmetode til kokkentoj, 15 hvilken fremstillingsmetode udnytter de forskellige blodgoringstemperaturer for aluminium og rustfrit stâl.

Nærmere angivet angâr opfindelsen en fremgangs-mâde til fremstilling af gryder eller pander og om-fattende rensning af dels en overflade pâ en rustfri 20 stâlgryde eller -pande, dels en overflade pâ en skive af et métal blodere end stâl, opvarmning af gryden eller panden og skiven samt sammenfojning af skiven og gryden eller panden, og ifolge opfindelsen er en sâ-dan fremgangsmâde ejendommelig ved, at gryden eller 25 panden og skiven opvarmes separat og under undgâelse af varmepletter, indtil gryden eller panden har en temperatur pâ 260-400^0, hvorefter skiven med sin ren-sede overflade placeres direkte mod grydens eller pan-dens rensede overflade, idet disse overflader sammen-30 fojes ved sammenpresning af den opvarmede skive og gryde eller pande.

Opfindelsen angâr tillige en ved denne fremgangsmâde fremstillet gryde eller pande omfattende en rustfri stâlgryde eller -pande, hvis bund g'ennem en krumning gâr 35 over i en opretstâende side, og ejendommelig ved, at skiven er metallurgisk forbundet direkte med bunden og 3

DK 156941 B

den krumme del i en anlægsflade med savtaklignende, i hinanden lâsende overfladeuregelmæssigheder, og at skiven er tyndere i sin periferi og med den tyndere periferidel dækker den krumme del og slutter, hvor denne gâr over 5 i sidevæggen.

Yderligere særtræk og fordele vil fremgâ af det f0lgende, hvor opfindelsen vil blive nærmere beskrevet med henvisning til tegningen, hvor 1q fig. 1 viser et blokdiagram for fremstillings- metoden if0lge opfindelsen, fig. 2 et tværsnit i et k0kkent0j fremstillet if01ge opfindelsen, fig. 3 et snit i st0rre skala af karret og skiven umiddelbart f0r der pâf0res tryk for sammen-hæftning, fig. 4 et snit i st0rre skala af den i fig. 2 indicerede grænseflade, fig. 5 et sidebillede af et apparat til ud0vel-2Q se af fremgangsmâden if01ge opfindelsen, fig. 6 et topbillede af apparatet i fig. 5, fig. 7 et sidebillede af apparatet i fig. 5, men set fra den modsatte side, fig. 8 et delsnit langs linien 8-8 i fig. 5, 22 fig. 9 et delsnit langs linien 9-9 i fig, 5, og fig, 10 et delsnit langs linien 10-10 i fig. 5.

Pâ tegningen refererer ens henvisningstal til de saittme dele. I fig. 2 vises et kar 10 if0lge opfindelsen. I fig. 1 vises et blokdiagram for hoved-2Q trinene ved fremstilling af k0kket0jet 10. K0kken- t0jet 10 omfatter et rustfrit stâlkar 12, til hvis bundvæg der er forbundet en aluminiumskive 14.

Karret 12 kan hâve en hvilken som helst gængs form og beh0ver altsâ ikke som vist at være en stegepande.

__ Aluminiumskiven 14 dækker panden. 12's bundvæg samt en krum del 16, hvor bundvæggen gâr over i den opretstâende sidevæg. Aluminiumskiven 14 er med en \

DK 156941 B

4 som i fig. 4 vist savtakket grænseflade 18 bundet direkte til karret 12's bundvæg. De savtakkede uregelmæssigheder har en b0lgelængde pâ 5-15 ym og en dybde pâ ca. 1 ym og vil pâ grund af deres form 5 lâse aluminiumskiven til karret. Bâde skiven og kar-rets bundvæg er let konkave i midten.

Aluminiumskiven 14 er fortrinsvis en alu-miniumlegering type 1100-0. Det rustfri stâlkar 12 er af stâl af sérié 200 eller 300, fortrinsvis 10 type 201. Det antages, at den kemiske behandling af det rustfrie stâl er bestemmende for dybden af uregelmæssighederne, medens den termiske og meka-niske behandling bestemmer uregelmæssighedernés st0rrelse og m0nstergeometri. Afstanden mellem sav-15 takkerne svarer til kornst0rrelsen og opnâs ved en ætsning til kontrollable kornst0rrelser. Den ætsede stâloverflade_er hensigtsmæssig af tre ârsager. For det f0rste danner den en furet over-flade, hvori aluminiumet kan indpresses og derved 20 lâse de to metaller sammen. Dernæst udg0r den en bindeflade, der er relativt oxidfri og endelig ud-g0r den en overflade med h0j friktionskoefficient, hvilket modvirker, at aluminiumet flyder sideværts under bindingsforl0bet.

25 Det rustfrie stâl type 201 udsættes fortrins vis for en udgl0dning i luft svarende til 35-40 min.pr. tomme metaltykkelse for at opnâ en korn-st0rrelse pâ 5-15 ym, hvorefter det elektrolytisk bejses i kold 12% H2SCK og ætses til kornst0rrelser 30 i kold 10-12% HNO3 med 1% HF. Den foretrukne korn-st0rrelse er 7-10 ym.

5

DK 156941 B

Tykkelsen af aluminiumet afhænger af karrets diameter. Ved et rustfrit stâlkar med en diameter pâ ca. 20 cm vil aluminiumskiven hâve en tykkelse pâ ca. 23 mm. Hvis karret har en diameter, der er st0r-5 re end ca. 20 cm, har aluminiumskiven en tykkelse pâ ca. 50 mm. Vægtykkelsen er ca. 6 mm uden hensyn til karrëts diameter. Det er konstateret, at k0kken-t0j, der er fremstillet if0lge opfindelsen, har en bindestyrke mellem det rustfri stâlkar og alumi-10 niumskiven, der er ca. dobbelt sâ stor som den styrke, der opnâs ved k0kkent0j fremstillet if01ge U.S.A. patentskrift nr. 3 173 202.

I fig. 5-10 er vist en udf0relsesform for et apparat til ud0velse af opfindelsen. Et stativ 15 20 underst0tter en kontrolenhed indeholdende kon- takter, skalaer, mâleinstrumenter m.v. En platform 22 pâ stativet 20 underst0tter et bord 24, sâ det kan rotere om en vertikal akse. Bordet 24 har to steder, hvorfra der nedefter udgâr 20 aksler 26 og 28. Disse aksler 26 og 28 er diametralt modsat hinanden. Se fig. 8 og 10. Begge aksler er fjederbelastet nedefter og er i den 0vre ende forbundet til hver sin pandeholder. Det vil altsâ sige, at akslen 28 er forbundet med en 25 pandeholder 30 og akslen 26 er forbundet til en pandeholder 32. I den i fig. 10 viste stilling befinder pandeholderen 30 sig under en induktions-heder 34, der har et temperaturomrâde pâ 535-650°C, og fortrinsvis er indstillet pâ 595°C.

30 Nâr akslen 28 er i den i fig. 10 viste stil ling, er der umiddelbart under akslen en cylinder 36. En til cylinderen 36 forbundet stempelstang er indrettet til ved væsketryk at bevæge sig opefter

V

DK 156941 B

6 og derved l0fte pandeholderen 30 fra den i fuld streg viste stilling til den i fig. 10 med en punk-teret streg antydede stilling. Nâr pandeholderen 30 er i den antydede stilling, vil temperaturen 5 af et derpâ underst0ttet kar stige pâ grund af induktionshederen 34. F0r karret opvarmes, renses det for fedt og andre fremmedlegemer.

En elektrisk motor 38 underst0ttes af og bevæges sainmen med bordet 24. Udtaget fra motoren 10 38 er via en stjerneaksel 39 forbundet med et tandhjul 41 pâ akslen 28. Nâr cylinderen 36 aktiveres for at hæve pandeholderen 30, sættes en motor 29 igang for at rotere pandeholderen. Rotation af en pâ pandeholderen 30 underst0ttet 15 pande, der er udsat for induktionsvarme, forhindrer varmepletter. Bordet 24's yderperiferi har en fortanding 44, der er i indgreb med et drev 42.

Dette drev 42 drives af en elektrisk motor 40, der underst0ttes af bordet 24. Motoren 40 akti-20 veres med mellemrum for at rotere bordet 24 og pandeholderne 30 og 32, nâr cylinderen 36 er inaktiveret, og panden 30 er returneret fra den skitserede stilling til den i fig. 10 med fuld streg viste stilling.

25 Som vist i venstre del af fig. 5 er der en skivef0der, der under êt er betegnet med 46.

Skivef0deren 46 omfatter flere opretstâende cylindriske standere 48, der tilsammen danner en holder for en stak aluminiumskiver 50, der er 30 blevet renset for fedt og fremmedlegemer. En ikke vist holder s0rger for, at den 0verste skive 50 hoIdes i en konstant h0jde. En sugekop 52 er via en slange forbundet med en ikke vist suge-

DK 156941 B

7 kilde og underst0ttes af en horisontalt anbragt arm 49, der udgâr fra en stempelstang 54. Stem-pelstangen 54 er forbundet med et stempel i en cylinder 56. Cylinderen 56 kan oscilleres om 5 sin længdeakse af en cylinder 58, der er forbundet hertil med en gaffel 60. Fra cylinderen 56 afledes bevægelsen af armen 49 fra den fuldt op-trukne stilling til den i fig. 6 med punkteret streg skitserede stilling.

10 Nâr armen 49 er i den antydede stilling, som vist i fig. 6, er sugekoppen 52 direkte over en hældende slidsk 62. En skive 50, der fast-holdes af sugekoppen 52 kan falde ned pâ slidsken 62, ad hvilken den. vil glide ned til et f0rste 15 stop 63. Nâr dette stop 63 udl0ses, stoppes skiven af et stop 65, hvorved skiven 50 place-res direkte under induktionshederen 34. Se fig. 6.

Skivef0deren 46 og ovennævnte stop er syn-kroniseret med bordet 24's bevægelse. Et kar, 20 der pâ holderen 30 er blevet induktionsopvarmet, vil svinge til en stilling.direkte under den opvar-mede skive 50, der holdes af fingre 67. En mikro-omskifter til solenoider 69 aktiveres af bordet 24. Derefter vil de skiven 50 oppebærende under-25 st0ttelsesfingre 67 blive trukket tilbage af solenoiderne 69 og lade skiven 50 falde et lille stykke ned direkte oven pâ karret 12. Af sikkerhedshensyn er der et skærmværn 66.

Idet skiven 50 lander oven pâ karret 12's 30 bundvæg, stiger skiven 50's temperatur til ca.

425°C. Den herved opnâede fordel er, at skiven er underst0ttet af karret, f0r den opnâr temperaturen pâ 425°C, da skiven ved denne temperatur er for plastisk t

DK 156941 B

8 til hândtering. Skiven og karret fjernes 0jeblikke-lig af en operat0r og placeres pâ en ambolt 70 i en nær ved placeret presse 68. Skiven 50 de-formeres derefter af en trykdigel 72, der gâr 5 ned og med et tryk pâ ca. 40 MPa i en arbejdsgang, der varer fra \-2 s, binder skiven til karret og der-med fremstiller det i fig. 2 viste k0kkent0j. I den metallurgiske binding indgâr et tyndt legeringslag, der diffunderer ind i de modstâende sider af 10 grænsefladen med uregelmæssighederne.

Derefter luftk0les k0kkent0jet pâ kendt mâde. Efterbehandlingstrin er elimineret eller minimeret.

Hvis det af kosmetiske ârsager 0nskes, kan aluminium-overfladen behandles, sâ den fremstâr matteret.

15 Cyklustiden for opfindelsen resulterer i st0rre produktion. Hvis der soin tidligere anvendtes en gas-heder, beh0vedes en opvarmningstid pâ ca. 20 min.

Med induktionshederen beh0ves kun ca. 15 s.

I modsætning til den kendte teknik udnytter 20 opfindelsen ætsning af stâlet til kontrollable korn-st0rrelser for at danne et tilfældigt, tæt m0nster af uregelmæssigheder eller kanaler, hvori det bl0de-re aluminium kan indpresses under sairanenhæftnings-processen. Den lokale indtrængen af aluminiumet er 25 tilstrækkelig til at splitte den adsorberede oxid-hinde og dermed muligg0re en stærk, kontinuert og ikke-por0s binding. En adskillelsestest resulterede i et elastisk brud af aluminiumet og ikke en ad-skillelse i grænsefladen. En stærkere metal-metal 30 binding opnâs uden nævneværdig reduktion af tyk- kelsen eller siderettet flydning af aluminiumskiven.

35

Claims (13)

1. Fremgangsmâde til fremstilling af gryder el-ler pander og omfattende rensning af dels en over- flade pâ en rustfri stâlgryde eller -pande, dels en overflade pâ en skive af et métal bl0dere end 5 stâl, opvarmning af gryden eller panden og skiven samt sammenf0jning af skiven og gryden eller panden, kendetegnet ved, at gryden eller panden og skiven opvarmes separat og under undgâelse af var-mepletter, indtil gryden eller panden har en tempe-10 ratur pâ 425-650°C, og skiven har en temperatur pâ 260-400°C, hvorefter skiven med sin rensede overflade placeres direkte mod grydens eller pandens rensede overflade, idet disse overflader sammenf0jes ved sammenpresning af den opvarmede skive og gryde eller 15 pande.

2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet ved, at gryden eller panden opvarmes alene ved opvarmning af dens bundvæg.

3. Fremgangsmâde if0lge krav 2, og omfatten-20 de mekanisk tilf0rsel af skiverne til en station, hvori skiven opvarmes, kendetegnet ved, at placeringen af den opvarmede skive sker ved, at den bringes til at falde ned pâ den opvarmede bundvæg af gryden eller panden.

4. Fremgangsmâde if0lge ethvert af de fore- .gâende krav, kendetegnet ved, at opvarm-ningstrinet omfatter opvarmning af bundvæggen af gryden eller panden til ca. 600°C og opvarmning af skiven til ca. 315-375°C ved anvendelse af separate 30 induktionshedere til skiven og gryden eller panden.

5. Fremgangsmâde if0lge krav 4, kendetegnet ved, at gryden eller panden roteres under opvarmningen. t V DK 156941 B

6. Fremgangsmâde if0lge ethvert af de fore-gâende krav, kendetegnet ved, at sam-menf0jningen opnâs ved en enkelt trykpâvirkning, der varer mindre end 2 s.

7. Fremgangsmâde if01ge krav 6, og hvor det bl0dere métal er aluminium, kendetegnet ved, at aluminiumet ved trykpâvirkningen tvinges ind i overfladeuregelmæssigheder i det rustfrie stâl.

8. Fremgangsmâde if01ge ethvert af de fore-10 gâende krav, kendetegnet ved, at ski- vens temperatur ved underst0tning pâ gryden eller panden bringes op til ca. 425°C f0r sammenf0jningen.

9. Fremgangsmâde if0lge ethvert af de fore-gâende krav, kendetegnet ved, 15 (a) at stâlet inden formningen til en gryde eller pande ætses til kontrollabelt underskârne kornover-flader, og (b) at aluminiumskiven i en presse hviler pâ stâl-elementet med direkte ber0ring mellem overfladerne 20 og ved en temperatur pâ 370-510°C, medens der med et bevægeligt værkt0j i kontakt med aluminiumet ud-0ves et tryk, der presser aluminiumoverfladen ind i den underskârne kornstruktur.

10. Gryde eller pande fremstillet ved frem-25 gangsmâden if0lge krav 1 og omfattende en rustfri stâlgryde eller -pande, hvis bund gennem en krum-ning gâr over i en opretstâende side, kendetegnet ved, at skiven er metallurgisk for-bundet direkte med bunden og den krumme del i en 30 anlægsflade med savtaklignende,i hinanden lâsende overfladeuregelmæssigheder, og at skiven er tyndere i s in periferi og jned den tyndere periferidel dæk-ker den krumme del og slutter, hvor denne gâr over i sidevæggen. DK 156941 B

11. Gryde eller pande if01ge krav 10, ken-detegnet ved en legering af aluminium og rustfrit stâl pâ de modstâende sider af anlægsfladen.

12. Gryde eller pande if01ge krav 10 eller 5 11, kendetegnet ved, at anlægsfladens uregelmæssigheder er bestemt af uregelmæssigheder i bundvæggen af den rustfri stâlgryde eller -pande.

13. Gryde eller pande if01ge krav 12, kendetegnet ved, at de savtaklignende uregel- 10 mæssigheder udg0res af ætsede kornoverflader med en kornst0rrelse pâ 5-15 \m over hele kontaktomrâdet mellem stâlgryden eller -panden og aluminiumskiven.