DK159760B - Fremgangsmaade ved fremstilling af dobbeltbunde med hulrumsudfyldning - Google Patents

Description

i

DK 159760 B

Der kendes fremgangsmåder til sikker kobling af to heterogene materialer, såsom aluminium og rustfrit stål eller kobber og rustfrit stål.

Der viser sig nogle vanskeligheder, når oven-5 nævnte processer anvendes til fremstilling af beholdere og navnlig af gryder med dobbeltbunde, dvs. rustfri stålgryder dannet af en rustfri stålhoveddel med en bund og en sidevæg, et mellemliggende fyldlag af et godt varmeledene metal og et udvendigt rustfrit stål-10 dæklag påført bunden af hoveddelen.

Blandt de kendte fremgangsmåder er en særlig fordelagtig fremgangsmåde beskrevet i IT-patentskrift nr. 965.732. Med henvisning til fremstilling af en rustfri stålgryde med dobbeltbund omfatter fremgangsmå-15 den ifølge dette patent følgende trin: placering af en skive af godt varmeledende metal udvendigt på bunden af hoveddelen, hvor tykkelsen af skiven er større end sluttykkelsen af det mellemliggende fyldlag, og volumenet af skiven er lig med det mel-20 lemliggende fyldlags, placering af det rustfrie ståldæklag på skiven således, at et perifert bånd af det strækker sig mod bunden af hoveddelen og omkredser skivens periferi, opvarmning af bunden af den samlede indretning 25 til en temperatur nær men mindre end smeltepunktet for skivens 3' metal, tilførsel af et slagtryk på den samlede bund for at forbinde dæklaget permanent med bunden af hoveddelen og at deformere skiven til dannelse af det mellemlig-30 gende fyldlag.

Hovedulempen ved den ovennævnte fremgangsmåde skyldes gasser, som dannes på overfladen og forbliver indesluttet mellem de to lag, hvilket forhindrer den sikre kobling af metallerne.

35 Man har forsøgt at anvende flere fremgangsmåder for at få elimineret disse ulemper, men uden held,

DK 159760 B

2 f.eks. enten at fremstille huller i dæklaget, hvilke imidlertid straks lukkes, så snart der udøves slagtryk - eller at operere under vacuum, en operationsbetingelse, som er yderst vanskelig at fremkalde og opretholde.

5 Formålet med den foreliggende opfindelse er at forbedre den forannævnte fremgangsmåde på en sådan måde, at man får elimineret de beskrevne og andre ulemper.

Nærmere betegnet er fremgangsmåden ifølge opfin-10 delsen ejendommelig ved, at begyndelsestykkelsen af skiven er mindst 20% større end sluttykkelsen af det mellemliggende fyldlag, og at i en første fase af deformationen af skiven tilføres slagtrykket progressivt fra centeret til periferien af bunden, og i en anden 15 fase er dæklaget indspændt udefra af en form, idet midlerne for tilførsel af slagtrykket er således, at enten bunden af dæklaget eller i det mindste bunden af hoveddelen eller begge i den færdige gryde har en konveksitet rettet mod fyldlaget, idet den samlede konveksi-20 tetshvælving af dæklaget og bunden af hoveddelen er lig med eller større end 0,25% af gennemsnitsdiameteren af grydens bund i dennes slutfacon.

I den første fase, der er i hovedsagen en deformeringsfase for pladen, presses denne således først i 25 det centrale område og derefter, så snart formen og en stanse nærmer sig hinanden, i retning mod omkredsen, hvorhos pladens metal undergår et centrifugaltryk, der fjerner gasserne trinvis og fylder hele rummet mellem de to rustfri stållag. Det er først i dette øjeblik, 30 dvs. med formen i dens endelige position og med dæklaget holdt godt i formen, at den anden fase påbegyndes.

Da stansen og formen ikke kan komme nærmere hinanden, afgår den resterende energi som slagenergi til fyldmaterialet, der sammentrykkes fra alle sider, navnlig ved 35 det perifere bånd af dæklaget, hvorved fyldmaterialet klæber kraftigt til de to rustfrie ståldele, dvs. dæklaget og hoveddelen af gryden.

DK 159760 B

3

Et yderligere fordelagtigt træk består i, at pladen eller konveksiteterne af formen og af stansen eller begge dele bibringes en speciel form, således at pladens metal under dets deformation fra det centrale 5 område til omkredsen når den øvre del af det perifere bånd af dæklaget samtidig på hele båndet.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende ved hjælp af en udførelsesform under henvisning til tegningen, hvor 10 fig. 1 viser et billede, delvis i snit, af en gryde med dobbeltbund anbragt på et apparatur, som anvendes til dens fremstilling, fig. 2 et billede, delvis i snit, af hoveddelen af gryden i fig. 1 ved begyndelsen af en fase til an-15 bringelse af et dæklag, fig. 3 et billede i snit i lighed med fig. 2 -under en mere fremskreden fase, fig. 4 et billede i snit, der af hensyn til klarheden har en overdrevet vist konveksitet i en be-20 gyndelsesfase ifølge opfindelsen, og fig. 5 et billede i snit i lighed med fig. 4 -af en færdig gryde.

Som vist på tegningen indgår der i en færdig gryde en rustfri hoveddel 1, et rustfrit ståldæklag 25 2 og et mellemliggende fyldmateriale 3 af et godt varmeledende metal.

X overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen undergår hoveddelen 1 først de sædvanlige indledende rensnings- og affedtningsoperationer, og det 30 tilsvarende gør sig gældende for dæklaget 2.

Ved begyndelsen af fremgangsmåden har det metalmateriale, som vil danne fyldlaget 3 form af én eller flere (stablede) skiver 3' af en passende facon, eksempelvis en pladefacon i tilfælde af gryder med et 35 cirkulært vandret tværsnit. Størrelsen og navnlig tykkelsen H af skiven eller skiverne 3' (se fig. 2 og

DK 159760 B

4 4) bestemmes af det slutresultat, som skal opnås, dvs. skiven eller stablen af skiver må have en begyndelsestykkelse, som er mindst 20% større end sluttykkelsen af det mellemliggende fyldlag 3, som skal dannes. Begyn-5 delsesdiameteren af skiven eller stablen af skiver 3' er også proportionalt mindre end slutdiameteren af det mellemliggende fyldlag 3.

Skiven eller stablen af skiver 3' placeres centralt på bunden 4 af hoveddelen l, og dæklaget 2 10 anbringes over skiven eller skiverne 3', således at en slids 5, der bedst ses i fig. 2, dannes mellem en nedre kant af et perifert bånd 6 af dæklaget 2 og den ydre overflade af hoveddelen 1.

For at opnå en let håndterbar indretning udføres 15 fremgangsmåden fordelagtigt i overensstemmelse med IT-patent nr. 965.732 - ved at sammensvejse skiven 3’, bunden 4 af hoveddelen 1 og dæklaget 2, fortrinsvis med et svejsested i deres centrale del, idet der fortrinsvis anvendes modstandssvejsning.

20 Den således opnåede indretning opvarmes derefter i en ovn til en temperatur, der er egnet til metaiform-ning af skiven 3 *, dvs. som angivet i ovennævnte italienske patentskrift, en temperatur nær men under metallets smeltepunkt. Eksempelvis i tilfælde af alumini-25 um eller legeringer deraf holdes denne temperatur på fra 400°C til 650°C.

Når den forudbestemte temperatur er opnået, anbringes den således forberedte indretning på en fikse-ret stanse 7, hvis øvre del har en passende forudbe-30 stemt konvensitet, og som er fikseret på planet af en ikke vist presse. En tilsvarende mobil form 8, som også har en forudbestemt konveksitet, er fastgjort til pressens slagmasse. Hver konvensitet har en hvælvning respektive F2, fig. 5, og deres sum F = F^ + F2 35 vælges i afhængighed af diameteren af gryden l's bund 4 og er nærmere bestemt mindst 0,25% af denne diame-

DK 159760 B

5 ter. ved en diameter på 200 mm er den samlede konveksitet i praksis mindst 0,5 mm. Denne samlede værdi kan fordele sig mellem F1 og ?2 eller blot tildeles den ene af dem.

5 Når indretningen er anbragt i pressen mellem formen 8 og stansen 7 bibringes den mobile form 8 et slagtryk, der frembringes af en vippeanordning, hvorved den bevægede masse accelereres.

ved begyndelsen af deformeringsfasen (se fig. 2) 10 indvirker trykket - under slagvirkningen - kun på den centrale del af skiven eller skiverne 3', og på grund af den nævnte konvenksitet af formen og/eller stansen spreder skivens metal sig gradvis udad i retning mod omkredsen. På en sådan måde kommer metallet gradvis i 15 kontakt med de rustfrie stållag 2 og 4, og gas, som måtte være mellem lagene, kan strømme ud vis slidsen 5 (fig. 3).

Det er vigtigt at bemærke, at den forannævnte konveksitet - under udøvelsen af slagtrykket - forårsa-20 ger en centrifugaleffekt på gasserne eller andre materialer, der befinder sig mellem de metalliske lag 2, 3, 4, som danner grydens bund. Dertil kommer, at denne konveksitet påvirker den deformerede skive 3''s metal med en centrigugalekspansionseffekt, som letter uddriv-25 ningen af gasser.

Fremgangsmåden fortsætter med en gradvis uddrivning af gasserne, fig. 3, indtil skiven 3*'s materiale (der har et passende beregnet volumen) er deformeret, så det fylder hele hulrummet mellem hoveddelen 1 og 30 dæklaget 2, og den anden kant af det perifere bånd 6 af dæklaget kommer i kontakt (eller tilnærmelsesvis i kontakt) med hoveddelen, som på denne måde bibringes den i fig. 1 viste udformning.

I overensstemmelse med den korrekte udøvelse af 35 fremgangsmåden vil kanten af båndet 6 berøre hoveddelen l's flade·, idet denne kontakt sker samtidig med

DK 159760 B

6 eller lige efter at den deformerede skive 3 * ' s metal har fyldt hele det disponible rum fuldstændigt.

I dette øjeblik er deformeringsfasen afsluttet, og den resterende energi (der udgør hovedparten af den 5 oprindelige energi) af slagmassen afgår med slag til indretningen, hvilket resulterer i en tæt kobling og en molekulær indbyrdes indtrængning mellem de tre lag i lighed med, hvad der gør sig gældende ved det forannævnte IT-patent nr. 965,732.

10 Det skal bemærkes, at metallet af skiven 3' på grund af konveksiteten af formen og/eller stemplet - ud over at sammentrykkes og forbindes intimt med de rustfrie stållag 2 og 4 - undergår en centrifugaldeformation, der trykker dem sammen og skyder dem kraftigt mod 15 det perifere bånd 6 af dæklaget 2, der af formen 8 holdes i sin endelige position. Dette medfører, at der også sikres en tæt kobling og en molekulær indbyrdes indtrængning mellem dæklagets perifere bånd 6 og omkredsen af den deformerede skive 3'.

20 Fremgangsmåden repræsenterer en betydelig for bedring i forhold til de resultater, der kan opnås med andre fremgangsmåder til anbringelse af dobbeltlagbunde, f.eks. ved hjælp af den sædvanlige slaglodningsproces.

25 Den tætte kobling mellem det mellemliggende fyldlag 3 og de to rustfrie stållag 2, 4 over de totale kontaktflader, indbefattende de perifere kanter, er især egnet til fremstilling af køkkengryder, hvor hovedbestræbelserne - af varmeoverførende og hygiejni-30 ske grunde - går ud på at opnå en monolitisk struktur af gryderne.

En anden fordel i forhold til kendte fremgangsmåder til fremstilling af gryder med dobbeltbund er muligheden for at bibringe dæklaget den ønskede udform-35 ning ved hjælp af formen, der indeholder dæklaget under udøvelse af slagtrykket.

DK 159760 B

7

En yderligere fordel består i, at den varmestrå-lende bund af den således frembragte gryde kan være udformet med et udvendigt hulrum, der kan kompensere for den udvidelse, som forårsages af den fremtidige kontakt 5 med varmekilder. Dimensionen af dette hulrum kan - i overensstemmelse med fremgangsmådens grænser - hensigtsmæssigt beregnes på en sådan måde, at der sikres en perfekt planhed af bunden, når den er opvarmet.

Den forannævnte fremgangsmåde er beskrevet med 10 henvisning til en gryde, der har et cirkulært tværsnit, hvor skiven (eller skiverne) 3' normalt er cirkulære, idet deres periferi følger grydens profil samt har en mindre diameter end potten. I praksis har formen 8 og stansen 7 en i hovedsagen sfærisk kappeform.

15 I tilfælde af gryder, der har et ikke-cirkuiært vandret tværsnit, er det tilrådeligt at operere på en sådan måde, at det mellemliggende fyldlagsmetal - under dets centrifugaldeformation - når båndet 6 samtidigt over hele perimeteren.

20 Med henblik herpå er der mulighed for at operere enten på den måde, at stansen 7 og/eller formen 8 opretholdes i form af en del af en sfærisk kappe, og at forme fyldmetallet passende, ved at det placeres i forskellige dimensioner på de forskellige vandrette akser 25 i forhold til periferien af grydens bund (dens kant følger derfor ikke mere periferien af grydens bund), eller på den måde, at der indvirkes på formens krumning, og kanten af fyldmetallet opretholdes, så den følger periferien af grydens bund - eller en kombina-30 tion af begge muligheder.

Opfindelsen er ikke begrænset til den beskrevne og illustrerede udførelsesform, idet der inden for opfindelsens ramme er mulighed for at virkeliggøre opfindelsen på andre måder.

Claims (2)

1. Fremgangsmåde ved fremstilling af en dobbeltbund til en rustfri stålgryde, hvilken gryde dannes af en kombination af en rustfri stålhoveddel (1) med en bund (4) og en sidevæg, et mellemliggende fyldlag (3) 5 af et godt varmeledende metal og et ydre rustfrit ståldæklag (2) påført bunden af hoveddelen, hvilken fremgangsmåde omfatter trinene: placering af en skive (3') af godt varmeledende metal udvendigt på bunden (4} af hoveddelen (1), hvor 10 tykkelsen af skiven er større end sluttykkelsen af det mellemliggende fyldlag (3) og volumenet af skiven er lig med det mellemliggende fyldlags, placering af det rustfrie ståldæklag (2) på skiven (3') således, at et perifert bånd (6) af det stræk-15 ker sig mod bunden (4) af hoveddelen (1) og omkredser skivens periferi, opvarmning af bunden af den samlede indretning til en temperatur nær men mindre end smeltepunktet for skivens 3' metal, 20 tilførsel af et slagtryk på den samlede bund for at forbinde dæklaget (2) permanent med bunden (4) af hoveddelen (1) og at deformere skiven {3 *) til dannelse af det mellemliggende fyldlag (3), kendetegnet ved, 25 at begyndelsestykkelsen af skiven (3’) er mindst 20% større end sluttykkelsen af det mellemliggende fyldlag (3}, og at i en første fase af deformationen af skiven (3') tilføres slagtrykket progressivt fra centeret til 30 periferien af bunden, og i en anden fase er dæklaget indspændt udefra af en form (8), idet midlerne for tilførsel af slagtrykket er således, at enten bunden af dæklaget (2) eller i det mindste bunden (4) af hoveddelen (1) eller begge i den færdige gryde har en konvek-35 sitet rettet mod fyldlaget (3), idet den samlede kon- DK 159760 B 9 veksitetshvælving af dæklaget (2) og bunden (4) af hoveddelen (1) er lig med eller større end 0,25% af gennemsnitsdi ameter en af grydens bund i dennes slutfacon.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kende-5 tegnet ved, at slagtrykket påføres ved hjælp af en stanse (7) indført i hoveddelen (1) og en form (8) med samme profil som dæklaget (2) i dettes sluttilstand, hvor enten skiven 3' eller konveksiteterne af formen og stansen eller begge er givet en profil såle-10 des, at fyldmetallet af skiven under dennes progressive deformation fra centeret til periferien når den øvre del af det perifere bånd (6) af dæklaget samtidigt på hele båndet.