NO154221B - Trelags metall-laminat med bimetalleffekt og anvendelse av dette laminat i kokekar. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder oppbyggingen av et trelags metall-laminat bestående av to forskjellige metaller hvor det er samme metall i de to tynnere ytre lagene, mens det midtre laget av et annet metall er tykkere så det fremkommer en bimetalletfekt i laminatet samt anvendelsen av dette laminat i kar for tilberedning og oppbevaring av mat.

Det er kjent at kar for tilberedning av mat ved oppvarming får en temperturgradient i bunnen hvilket kan føre til at bunnen buler seg. Slik buling fører til dårligere varmeoverfør ing fra plane kokeplater og dessuten lokal overopppheting i karet med sviing av innholdet og andre ubehageligheter som følge.

For å unngå disse vanskeligheter har flere muligheter vært prøvd. På tynnbunnede kasseroller må f.eks. bunnen slåes inn for at kasserollen ikke skal "danse" på kokeplaten.

Kasseroller av rustfritt stål av typen 18/8 stål

eller av et laminat av rustfritt stål må for at bruksegenskapene skal bli tilfredsstillende, påføres en forholdsvis tykk ekstrabunn, vanligvis av kobber eller aluminium, for å bedre varmefordelingen. Det er også nødvendig å ha en forholdsvis stor godstykkelse i side og bunn for å oppnå tilfredsstillende stabilitet. Dette gjør at vekten på kasseroller av rustfritt stål eller laminat av rustfritt stål blir forholdsvis høy, og produk-sjonsomkostningene blir høye.

Det er ett av formålene med foreliggende oppfinnelse

å avhjelpe denne mangel ved å framstille tynnveggede kasseroller av tynnplatelaminat med overflate av rustfritt stål og derved oppnå bedre bruksegenskaper enn lignende tidligere kjente løsninger samtidig som disse kasserollene er billigere å fremstille.

Det har overraskende vist seg at man ved foreliggende oppfinnelse kan unngå buling ved oppvarming av tynne kasseroller. Dette er oppnådd ved å fremstille bunnen av et trelags laminat.

Laminat ifølge oppfinnelsen bøyer seg ved oppvarming,

i ønsket retning og i ønsket grad. Nyttes dette laminat til framstilling av tynnveggede kasseroller,

så kan spenningene som oppstår på grunn av forskjell i temperatur utvendig og innvendig og som normalt bevirket utbuling av bunnen, motvirkes eller helt overvinnes av innlagt bimetalleffekt som går i motsatt retning, dvs, innover slik at bunnen blir stabil i forhold til normalt oppvarmingsmønster.

Fra BRD utlegningsskrift 2.821.408 er det kjent et trelags metallaminat som består av et kjernemateriale av metall med god varmeledningsevne som er belagt med tynnere stålbelegg på begge sider. Tykkelsen av beleg-gelsene er oppgitt til ca. 14% av tykkelsen til midtlaget og begge ytterbelegg er like tykke. Noen bi-metall bøyevirkning er ikke omtalt og kan heller ikke ventes når dette laminat brukes for fremstilling av kokekar, stekepanner og lignende.

Trelagsmetall-laminat i henhold til BRD uti.skrift nr.

2.821.408 vil derfor om det nyttes .som bunn i kokekar, bule utover (danse på platen) når bunnen varmes opp. Dette fordi temperaturen innvendig i gryten nødvendigvis alltid blir lavere enn den utvendige temperaturen, hvilket forlenger utsiden av bunnen mer enn innsiden.

Kokekar ifølge oppfinnelsen motvirker denne utbuling ved at det er innlagt en bimetallisk bøyevirkning motsatt rettet.

Den omtalte termiske bøyeeffekt oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse ved trelags metall-laminat for bruk i kokekar o.lign. når laminatmidten består av en tykk metallplate av et metall med moderat eller god varmeledningsevne, og som på begge sider er belagt med tynnere plater av et annet metall med betydelig mindre varmeledningsevne samt at metallene har forskjellig termisk utvidelseskoeffisient, og ytterlaget på den ene siden har en tykkelse på 5-10 % av tykkelsen til midtlaget og at det andre ytterlag har en tykkelse på 10-30 % av tykkelsen til midtlaget og er minst dobbelt så tykt som ytterlaget på motsatt side.

Erfaringsmessig er det funnet at når det midtre

metall har en mindre termisk utvidelseskoeffisient enn utvidelseskoeffisienten for metallet i de to ytre lag så kan det ene ytterlaget ha en tykkelse på 15-20% av det midtre lag mens det andre ytre lag har en tykkelse på 5-10% av midtlaget.

Når det midtre metallet har en større termisk utvidelseskoeffisient enn metallet i de to ytre lag må det tykkeste ytterlaget være enda tykkere i forhold til det andre ytterlaget. Det tykkeste laget kan da være 30% av midtlaget mens det tynneste ytterlaget er 10% av midtlaget.

Ved overoppheting av kasserolle med innhold vil bime-talleffekten forsterkes, og det oppstår et luft-mellomrom mellom kasserollebunnen og kokeplaten. •Dette øker sikkerheten ved at påbrenning og sviing blir mindre, faren for selvantennelse av innholdet reduseres. Prinsippielt kan denne bimetalletfekten også tenkes utnyttet for styring av effekttilførselen. På grunn av at bunnen er tynn, men samtidig holder seg plan, framkommer en helt ny egenskap ved bruk av kokeplater. Tregheten i varmeopptak blir mindre og reaksjonshurtigheten derved større. Kort sagt, koke-karet vil reagere raskere ved regulering av den tilførte energien.

Et annet eksempel på praktisk anvendelse av laminat i henhold til oppfinnelsen er kantinebeholdere for bruk i vannbad. Normerte kantinebeholdere har idag utstrakt anvendelse. De framstilles av tynnplate av rustfritt stål. Kjente utførelser av slike beholdere kan ikke brukes for tilberedning av mat ved koking eller steking. Utbuling av bunnen og lokal overoppheting hindrer dette. Maten må tilberedes på annet vis og helles over i beholderen. Det oppstår herved en uønsket mosing og oppdeling. Vannbadet gir ikke tilstrekkelig varme og over lengre tids varming kan det være nødvendig å tømme tilbake til kasserolle for oppvarming på plate. Det vil innebære en betydelig fordel om kantinebeholdere av tynnplate som passer i normerte vannbad også kunne brukes som kasseroller.

Det er således også ett formål med foreliggende oppfinnelse å bruke trelags metall-laminat for fremstilling av kokekar eller kokekar for oppbevaring av varm mat. For den sist nevnte anvendelse tenkes det særlig på tynnveggede kantinebeholdere med overflate av austenittisk rustfritt stål som kan brukes som kasseroller på alle aktuelle varmekilder. Som eksempel kan nevnes at bløtt stål har 330%

bedre varmeledningsevne enn rustfritt stål hvorved et stålinnlegg i laminatet vil føre til bedre varme-utjevning i kokekarbunnen.

Det skal nå beskrives med støtte i tegninger bruken av trelagslaminatet hvor laminatet brukes til kokekar eller kar for oppbevaring av varm mat. Fig. 1 viser et tverrsnitt av et laminat bestående av bløtt stål plettert med austenittisk stål, i kald tilstand. Fig. 2 viser laminat som i fig. 1 i varm tilstand. Fig. 3 viser laminat med en kjerne av aluminium plettert med austenittisk rustfritt stål, i kald tilstand. Fig. 4 viser laminat ifølge fig. 3 i varm tilstand. Fig. 5 viser kokekar av laminat ifølge fig. 3 i både kald og varm tilstand. Fig. 6 viser kantinebeholder laget av laminat ifølge fig. 1 i varm og kald tilstand.

På tegningene er de forskjellige lagene vist i forstørret utgave. Det midterste laget kan være et metall med utvidelseskoeffisient som er mindre enn utvidelseskoeffisienten til beleggmetallet og er da gitt betegnelsen 1. Når det midterste laget har utvidelseskoeffisient større enn beleggmetallet, er det gitt betegnelsen 2. Belegget har alltid forskjellig tykkelse på de to sidene. Den tykkeste siden er betegnet 3 og den tynneste 4. Fortrinnsvis er det tykkeste belegget 10 til 30% av midtlagets tykkelse.

I en foretrukket utførelse består trelagslaminatet av et midtlag av aluminium mens ytterlagene består av rustfritt stål, vanligvis 18/8 austenittisk stål.

I visse utførelser kan det også være heldig å ha bløtt stål i det midtre lag mens de to ytre lag består av rustfritt stål.

Det er ingenting i veien for å belegge ytterlagene med et tynt skikt av et annet materiale, f.eks. kobber utvendig og/eller teflon innvendig. Også andre belegg kan pålegges.

Claims (4)

1. Trelags metall-laminat for bruk i kokekar o.lign. hvor laminatmidten (1,2) består av en tykk metallplate av et metall med moderat eller god varmeledningsevne, som på begge sider er belagt med tynnere plater av et annet metall (3,4) med betydelig mindre varmeledningsevne, samt at metallene har forskjellig termisk utvidelseskoeffisient, karakterisert ved at ytterlaget på den ene siden har en tykkelse på 5-10 % av tykkelsen til midtlaget og at det andre ytterlag har en tykkelse på 10-30 % av tykkelsen til midtlaget og er minst dobbelt så tykt som ytterlaget på motsatt side.

2. Trelags metall-laminat ifølge krav 1, karakterisert ved at midtlaget er av aluminium og de to ytterlagene er av rustfritt stål.

3. Trelags metall-laminat ifølge krav 1, karakterisert ved at midtlaget er av bløtt stål og de to ytterlagene er av rustfritt stål.

4. Anvendelse av trelags metall-laminat ifølge krav 1, til fremstilling av kokekar eiler kar for oppbevaring av varm mat.