DK158492B - Kogekar af rustfrit staal - Google Patents

Description

DK 158492B

Den foreliggende opfindelse angår koge*· og stege kar af rustfrit stål med gode koge- og stegeegenskaber uanset opvarmningskilde.

Det har længe været kendt at bruge kogekar af rustfrit 5 stål, som på mange måder er velegnet til madlavning, selv om kogeegenskaberne ikke er helt gode på grund af dårlig varmefordelingsevne. De forskellige typer rustfrit stål har imidlertid egenskaber, som ikke umiddelbart gør dem anvendelige til kogekar, som også skal kunne bruges ved 10 induktionsopvarmning. For at undgå disse vanskeligheder er forskellige udførelser afprøvet.

Austenittisk rustfrit stål er meget dårlig magnetiserbart og er for så vidt ikke egnet til materiale til kogekar, som skal bruges til alle typer opvarmningskilder. Sådanne 15 kogfekar har imidlértid fået tilført ret gode kogeegen skaber ved at forstærke bunden med en plade af et metal med gode varmeledende egenskaber, f.eks. aluminium eller kobber, som gør kogekarrene velegnede til opvarmning på en sædvanlig elektrisk plade eller med gas.

20 Forbindelsen austenittisk rustfrit stål og aluminium eller kobber viser sig også at være meget stærk, så ekstrabun-den falder ikke af selv efter lang tids brug. Men forsøg på opvarmning på en induktionsplade lykkes ikke, fordi de nævnte metaller i kogekarret i praksis ikke lader sig 25 magnetisere.

Det godt magnetiserbare kromstål har også været forsøgt som materiale til kogekar. Som til kogekar af austenittisk stål har det været ønskeligt at forbedre kogeegenskaberne ved at forstærke bunden med en påloddet kobberplade og en 30 beskyttelsesplade af kromstål uden på kobberpladen. En så dan kasserolle opvarmes effektivt på en induktionsplade, men bunden har ringe holdbarhed. Metalkombinationen krom-stål/kobber har for stor forskel i de termiske udvidelses-

DK 158492B

2 koeffecienter, så bunden løsner sig efter kort tids brug.

Også martensittisk rustfrit stål er meget godt magnetiserbart. I GB patentskrift nr. 1 389 573 er foreslået kogekar af kobber eller aluminium, som udvendigt og indvendigt 5 er beklædt med dette rustfrie stål. Men kombinationen martensittisk rustfrit stål/kobber udviser lige så stor forskel i de termiske udvidelseskoeffecienter som krom-stål/kobber, og forbindelsen holder ikke. Endnu større forskel udviser kombinationen kromstål/aluminium, som 10 følgelig heller ikke holder.

Det har altså i praksis vist sig, at de to nævnte magnetiserbare rustfrie ståltyper ikke med sædvanlig teknik kan fæstnes godt nok til aluminium og kobber til at tåle den type opvarmning, som frembringes ved højfrekvent elektrisk 15 induktionsopvarmning.

Udvidelse af brugsområdet for kasseroller af rustfrit stål til også at omfatte opvarmning på induktionsplader er således ikke tilfredsstillende løst.

FR patentskrift nr. 2 453 627 beskriver desuden et koge-20 kar af den i krav l's indledning angivne art, hvor den magnetiserbare plade kan bestå af nikkel eller en nikkelbaseret legering til at hindre, at kogekarret opvarmes alt for meget, idet nikkel har et Curie punkt på 350 °C. Imidlertid har nikkel ret dårlige magnetiske 25 egenskaber, som er mindre end 50 % af blødt ståls, og nikkel har derfor, når det anvendes i forbindelse med induktionsopvarmning, en lav nyttevirkning, og hertil kommer, at nikkel er meget kostbart og desuden er et hårdt materiale. Kromstål er som følge af oxidlaget 30 på dets overflade vanskelig at slaglodde, således at forbindelsen mellem aluminiumbunden og den magnetiserbare plade bliver ringe. Kombinationen af kromstål og aluminium lider endvidere af den ulempe, at der er for *

DK 158492 B

3 stor forskel mellem disse materialers termiske udvidelseskoefficienter, hvorved der dannes en bimetallisk virkning, når kogekarret opvarmes. Denne bimetalliske virkning medfører, at kogekarrets bund bøjer ud, og 5 at der opstår store forskydningsspændinger mellem alu-miniumbunden og krombundpladen som følge af den ringe forbindelse mellem aluminiumbunden og krompladen i forbindelse med de store forskydningsspændinger løsnes krompladen efter kun kort tids brug.

10 US patentskrift nr. 3 966 426 beskriver yderligere et kogekar til anvendelse i forbindelse med et induktionsopvarmningsaggregat, hvor kogekarrets laminerede væg omfatter en kerne 18 af en aluminiumbaseret legering med en relativ høj termisk ledningerne og lavkulstof-15 stållaget, hvori det magnetiske felt dannes, er beklædt med rustfrit stål. Et sådan lag kan imidlertid kun fremstilles ved hjælp af eksplosionssvejsning, som kræver høje omkostninger.

Det tilsigtes med den foreliggende opfindelse at tilveje-20 bringe et koge- og stegekar, som har gode koge- og stege- egenskaber, og som kan bruges på alle aktuelle opvarmnings-kilder, herunder også induktionsplader.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at kogekarret af auste-nittisk rustfrit stål på i og for sig kendt måde er pålagt 25 en ekstra bund af et metal med god varmeledningsevne, f.eks. kobber eller aluminium. Uden på denne ekstra bund er der fæstnet en magnetiserbar plade af blødt stål. Opfindelsen er ejendommelig ved, at der er indført to eller tre overgangslag mellem laget af magnetiserbart stål og det varme-30 fordelende lag af kobber eller aluminium.

DK 158492B

4

Disse overgangslag er forholdsvis tynde, og det er en forudsætning, at deres udvidelseskoeffecienter ligger mellem udvidelseskoeffecienterne for det varmefordelende og det magnetiserbare lag. De kræfter, som opstår mellem de to 5 hovedlag under opvarmning, og som tenderer til at sprænge laminatet fra hinanden, bliver ved den i opfindelsen omhandlede opbygning fordelt over to eventuelt tre overgangs-lag. Disse virker som bindelag og udligningslag for længdeudvidelse. Et eksempel på et overgangslag er en hensigts-10 mæssigt sammensat loddelegering anbragt på den ene eller begge sider af et tyndt lag nikkel, kobber, messing eller austenittisk rustfrit stål. Mest henstigtsmæssigt er den magnetiserbare plade opbygget som et valsepletteret laminat med en kerne af blødt stål. I det tilfælde, hvor det 15 varmefordelende lag består af aluminium, og det er fæstnet til den magnetiserbare plade ved hjælp af en loddeproces, er det af betydning, at loddelegeringen er således sammensat, at den også tjener som diffusionsspærre mellem aluminium og austenittisk rustfrit stål, så at man undgår en 20 skør fase af ferroaluminium.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen består den magnetiserbare stålplade af en ikke-perforeret ubrudt flade fra periferien og ind mod centrum, så at en ringformet opdeling undgås.

Det er kendt, at hurtigstørknet amorft stål, såkaldt "me~ 25 tallisk glas", egner sig bedre end sædvanligt blødt stål til transformatorkerner, fordi det giver mindre tab. Det er særligt hensigtsmæssigt ved den foreliggende opfindelse at anvende amorft hurtigstørknende stål, helt eller delvis, i en tynd plade som magnetiserbart og varmeproduceren-30 de lag i kogekar ifølge opfindelsen. Det er endvidere hen sigtsmæssigt, at dette stållag er beskyttet på ydersiden, fortrinsvis med samme metal og i samme tykkelse som overgangslaget på indersiden.

DK 158492B

5

Kogeplader af keramisk glas er ømfindtlige overfor ridsning i overfladen. Ridsning fra skarpe kanter kan være årsag til sprækker under varmepåvirkning. Ifølge en fore-trukken udførelsesform for kogekarret ifølge opfindelsen 5 er den magnetiserbare plade med overgangslag og belægning derfor afrundet og eventuelt trukket tilbage fra yderkanten, så den udsatte ydre periferi er afrundet, eller den består af blødt metal som kobber eller aluminium.

Dette beskytter samtidig skærekanten af stål mod korro-10 sion.

To eller tre overgangslag som foreskrevet har endvidere den virkning, at varmespredningen forøges. Interkrystal-liske lag i loddezonerne vil virke som temperaturbarrierer, bremse varmetransport tværs gennem bunden og øge varme-15 transporten radiært.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et delsnit af bundsektionen af et kogekar af rustfrit stål med et varmefordelende lag af kobber 20 og med periferitdelen af den magnetiserbare plade indfældet i et spor i kobberpladen, fig. 2 viser et delsnit af bundsektionen af et kogekar af rustfrit stål, hvor et varmefordelende lag af aluminium helt er dækket af en magnetiserbar laminat-25 plade, fig. 3 viser et snit i bundesektionen, hvor den laminerede plade fortsætter op på siden af kogekarret, fig. 4 viser en udførelsesform med tre overgangslag, og fig. 5 viser en udførelsesform, hvor det varmefordelende lag fortsætter op langs kogekarrets side.

6 . DK 1584928 På tegningen vises i fig. 1 en beholder 1 af austenittisk rustfrit stål med et varmefordelende lag 2 af kobber knyttet til beholderen 1 af et loddelag 3. I periferidelen af kobberpladen 2 findes et spor 4. Den magnetiserbare plade 5 5, som på begge sider er valsepletteret med et tyndt lag nikkel 6, er cylindrisk i yderkanten og presset ned i sporet 4. Pladen 5 med belægningen 6 er fæstnet til kobber-pladen 2 med et passende hardlod 7.

Fig. 2 viser beholderen af austenittisk rustfrit stål 1.

10 Det varmefordelende lag 9 af aluminium er helt dækket af en lamineret plade af blødt stål 5, som på begge sider er pletteret med austenittisk rustfrit stål 11, og som er fæstnet til aluminiumpladen med loddelegeringen 10.

På fig. 3 ses, hvordan laminatet bestående af det magne-15 tiserbare bløde stål 5, pletteret med austenittisk rustfrit stål på hver side 11 fortsætter op langs beholderen af austenittisk rustfrit stål 1.

På fig. 4 ses snit af en kasserollekrop 12 af et laminat opbygget af en kerne 13, fortrinsvis af aluminium, belagt 20 med tynde lag af rustfrit stål 14. I bunden er udvendigt lavet spor 15, og en ekstra bund 16 er fæstnet til kroppen 12 ved hjælp af loddemidlet 17. Ekstrabunden 16 er opbygget af en kerne af blødt stål, som på begge sider er belagt med tynde lag af austenittisk rustfrit stål 19.

25 På fig. 5 ses en udførelsesform, hvor hele kogekarret, dvs. såvel dets bund som dets sidevæg, er bygget op af samme laminat.

Der har været foretaget sammenlignende forsøg med kogekar fremstillet efter de her beskrevne metoder og to 30 indkøbte kogekar A og B.

DK 158492B

7

Kogekarrene blev ophedet i 1 minut på en induktionsplade og afkølet i luft i 5 minutter.

Kogekar A tålte 45 vekslinger, kogekar B 630 vekslinger, mens kogekar fremstillet ifølge opfindelsen ikke viste 5 svigt efter 10000 vekslinger.

Claims (6)

1. Kogekar af austenittisk rustfrit stål (1) med en fast forbundet ekstra bund af et metal med god varmefordeling, som kobber eller aluminium, (2,9) og en magnetiserbar 5 plade (5) udenpå denne, kendetegnet ved, at der er anbragt to eller tre overgangslag (6,7,10,11) mellem det magnetiserbare lag (5) og det varmefordelende lag (2,9), hvor længdeudvidelseskoefficienterne for overgangs-lagene (6,7,10,11) ligger mellem udvidelseskoeffecienterne 10 for det varmefordelende lag (2,9) og det magnetiserbare lag (5).

2. Kogekar ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den magnetiserbare plade af stål (5) er beskyttet af et lag nikkel, kobber, messing eller rustfrit stål (6,11).

3. Kogekar ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den magnetiserbare plade i det mindste delvis har ubrudt forbindelse fra periferien mod centrum, så at ringformet opdeling undgås.

4. Kogekar ifølge et vilkårligt af de foregående krav, 20 kendetegnet ved, at den magnetiserbare plade består helt eller delvis af amor'ft "metallisk glas".

5. Kogekar ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at den magnetiserbare plade fortsætter op langs ydersiden af karret og dækker yder- 25 siden af dette.

6. Kogekar ifølge et vilkårligt af· de foregående krav, . kendetegnBt ved, at det:‘varme fordelende lag (9) fortsætter op langs kogekarrets side.