PL198001B1

PL198001B1 - Sposób wytwarzania naczyń kuchennych i naczynie kuchenne uzyskane w tym sposobie

Info

Publication number: PL198001B1
Application number: PL351559A
Authority: PL
Inventors: Giovanni Sollo
Original assignee: Pentole S I P S P A Soc
Priority date: 1999-05-04
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2008-05-30
Also published as: EP1052055A1; EP1177065B1; RU2001132624A; CZ20013948A3; CN1353634A; PL351559A1; AU766028B2; WO2000066316A1; DK1177065T3; BR0010287A; ATE237426T1; DE60002191T2; US6702140B1; JP2003522022A; AU4915500A; PT1177065E; ES2199831T3; JP4718688B2; DE60002191D1; EP1177065A1

Abstract

1. Sposób wytwarzania naczy n kuchennych, w szczególno sci garnków i/lub patelni itp., który polega na tym, ze najpierw formuje si e majacy cz esc denn a p laski element wykonany ze sto- sunkowo mi ekkiego, metalicznego materia lu, znamienny tym, ze w p laski element (2) wci- ska si e element p lytowy (1) wykonany z mate- ria lu metalicznego o stosunkowo du zej twardo- sci, maj acy liczne ostrza (6), wystaj ace z jego pierwszej powierzchni (4), przy czym wbija si e ostrza (6) w korpus p laskiego elementu (2) przywieraj ac wewn etrzn a powierzchni a (4) elementu p lytowego (1) do cz esci dennej (20) p laskiego elementu (2) na dnie naczynia ku- chennego (R), a nast epnie rozci aga si e p laski element (2) przynajmniej na cz esci dennej (20) deformuj ac i zakleszczaj ac ostrza (6) wewn atrz korpusu p laskiego elementu (2). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania naczyń kuchennych i naczynie kuchenne uzyskane w tym sposobie. Sposób dotyczy wytwarzania naczyń kuchennych, w szczególności garnków i/lub patelni i tym podobnych.

Znane są w danej dziedzinie sposoby wytwarzania naczyń kuchennych opisanego powyżej typu. Na przykład, francuskie zgłoszenie patentowe o numerze 91/03695 i patent europejski nr 0,604,617 przyznany SEB S.A., opisują etap, w którym element płytowy i płaski element są ze sobą połączone przy pomocy tłoczenia na gorąco.

W tym etapie, mię kki materiał pł askiego elementu jest ogrzewany i zmię kczany. Nastę pnie, element płytowy, który jest wyposażony w otwory i/lub szczeliny, jest tłoczony, np. przy pomocy młotka, itp. w taki sposób, że stalowy element płytowy jest osadzany w aluminiowym płaskim elemencie, podczas gdy ten ostatni, w wyniku wytworzonego nacisku, przenika do wewnątrz wspomnianych otworów.

Taki sposób jest niedogodny z kilku powodów, między innymi z powodu konieczności ogrzewania aluminium, z czym związane jest zużycie energii i czasu, oraz, że trzeba chronić samo aluminium przed sposobami utleniania.

W europejskim patencie nr 0 509 860 opisany jest sposób osadzania pł yty stalowej z otworami w warstwie aluminium odpowiedniej do obróbki, w celu wykonania naczynia kuchennego. Zgodnie z tym sposobem osadzanie jest wykonywane z etapem tłoczenia na zimno, w którym wykorzystywana jest kowalność aluminium, które jest wciskane do wnętrza otworów i szczelin płyty.

Taki etap, poprzedzający rozciąganie warstwy aluminiowej, jest znacznym szokiem dla materiałów i wymaga użycia dużych nacisków do tłoczenia na zimno.

W szwajcarskim patencie nr 227,769 opisany jest inny sposób łączenia, w którym wzmocniony element w kształcie spirali jest nieodwracalnie wciśnięty w rowek o podobnym kształcie, utworzony na powierzchni płaskiego elementu wykonanego z miękkiego materiału.

Sposób ten, oprócz tego, że zawiera dodatkowy etap gorącego lub zimnego formowania wspomnianego rowka nie pozwala na zastosowanie rzeczywistego elementu płytowego.

We włoskim zgłoszeniu patentowym nr RM91A0003555 opisany jest inny sposób, zgodnie, z którym metaliczna płyta ze stali ferrytycznej jest przymocowana do dna patelni przez wciś nięcie i obciśnięcie krawędzi płyty wewnątrz peryferyjnego rowka otaczającego już uformowane dno patelni.

Sposób ten, chociaż pozwala na uzyskanie efektywnego połączenia bez szokowania materiału, nie zapewnia odpowiedniego wzmocnienia.

Problem techniczny, który rozwiązuje niniejszy wynalazek, polega na opracowaniu sposobu wytwarzania naczyń kuchennych, który nie ma niedogodności znanych z istniejącego stanu techniki.

Celem wynalazku jest również uzyskanie naczynia kuchennego wytworzonego tym sposobem.

Sposób wytwarzania naczyń kuchennych, w szczególności garnków i/lub patelni itp., który polega na tym, że najpierw formuje się mający część denną płaski element wykonany ze stosunkowo miękkiego, metalicznego materiału, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w płaski element wciska się element płytowy wykonany z materiału metalicznego o stosunkowo dużej twardości, mający liczne ostrza, wystające z jego pierwszej powierzchni, przy czym wbija się ostrza w korpus płaskiego elementu przywierając wewnętrzną powierzchnią elementu płytowego do części dennej płaskiego elementu na dnie naczynia kuchennego, a następnie rozciąga się płaski element przynajmniej na części dennej deformując i zakleszczając ostrza wewnątrz korpusu płaskiego elementu.

Korzystnie, jako metaliczny materiał o stosunkowo dużej twardości stosuje się stal nierdzewną.

Korzystnie, jako metaliczny materiał o stosunkowo dużej twardości stosuje się materiał odpowiedni do grzania indukcyjnego.

Korzystnie, jako metaliczny materiał o stosunkowo dużej twardości stosuje się ferrytyczną stalą nierdzewną.

Korzystnie stosuje się ferrytyczną stal nierdzewną o zawartości węgla niższej niż 0,15% i zawartości chromu wyższej niż 15%.

Korzystnie ostrza formuje się integralnie z elementem płytowym.

Korzystnie ostrza formuje się przez cięcie i wyginanie na kołowej krawędzi elementu płytowego.

Korzystnie ostrza wykonuje się wokół odpowiedniego otworu, utworzonego przez wykrawanie elementu płytowego za pomocą wykrojnika mającego przebijak i wyposażonego w płaskie powierzchnie boczne, połączone ostrymi krawędziami.

Korzystnie stosuje się stosunkowo miękki metaliczny materiał na bazie aluminium.

PL 198 001 B1

Korzystnie etap wciskania elementu płytowego w płaski element, wbijania ostrzy w korpus płaskiego elementu i przywierania wewnętrznej powierzchni elementu płytowego do części dennej płaskiego elementu na dnie naczynia kuchennego realizuje się przez tłoczenie elementu płytowego na zewnętrznej powierzchni płaskiego elementu.

Korzystnie wewnętrzną powierzchnię elementu płytowego przywiera się do zewnętrznej powierzchni płaskiego elementu formując zewnętrzną powierzchnię naczynia kuchennego.

Korzystnie etap wciskania elementu płytowego w płaski element, wbijania ostrzy w korpus płaskiego elementu i przywierania wewnętrznej powierzchni elementu płytowego do części dennej płaskiego elementu na dnie naczynia kuchennego, poprzedza się etapem osadzania, co najmniej jednej warstwy zewnętrznego pokrycia na zewnętrznej powierzchni płaskiego elementu.

Korzystnie po etapie wciskania elementu płytowego w płaski element, wbijania ostrzy w korpus płaskiego elementu i przywierania wewnętrznej powierzchni płaskiego elementu do części dennej płaskiego elementu na dnie naczynia kuchennego, a przed etapem rozciągania, realizuje się etap osadzania, co najmniej jednej warstwy wewnętrznego pokrycia na wewnętrznej powierzchni płaskiego elementu.

Korzystnie przed etapem osadzania, co najmniej jednej warstwy zewnętrznego pokrycia płaski element poddaje się powierzchniowej obróbce zwłaszcza powierzchniowej obróbce polerskiej połączonej z usuwaniem ewentualnej warstwy utlenionej.

Korzystnie przed etapem osadzania, co najmniej jednej warstwy wewnętrznego pokrycia płaski element poddaje się powierzchniowej obróbce zwłaszcza powierzchniowej obróbce polerskiej połączonej z usuwaniem ewentualnej warstwy utlenionej.

Korzystnie, jako obróbkę powierzchniową stosuje się wytrawianie.

Korzystnie warstwę zewnętrznego pokrycia nakłada się za pomocą wałka wywierającego określony nacisk na zewnętrzną powierzchnię płaskiego elementu.

Korzystnie, jako warstwę zewnętrznego pokrycia stosuje się warstwę zawierającą polimerowe substancje zapobiegające przywieraniu.

Korzystnie polimerowe substancje zapobiegające przywieraniu miesza się z pigmentami.

Korzystnie stosuje się polimerowe substancje obejmujące politetrafluroetylen (PTFE), w ilości w zakresie od 30% do 75% wagowo suchej masy.

Korzystnie na zewnętrznej powierzchni osadza się zewnętrzne pokrycie o całkowitej grubości w zakresie od 5 μm do 50 μm, korzystnie w zakresie od 15 μm do 40 μm.

Korzystnie zewnętrzną warstwę zewnętrznego pokrycia mocuje się za pomocą grzania, korzystnie na drodze wypalania, w temperaturze wyższej niż 380°C i niższej niż 480°C, korzystnie w zakresie od 390°C do 450°C, w czasie grzania krótszym niż 10 minut.

Korzystnie warstwę wewnętrznego pokrycia zawierającą polimerowe substancje zapobiegające przywieraniu mającą liczne warstwy składowe, osadza się kolejno za pomocą wałka na wewnętrznej powierzchni płaskiego elementu, po czym mocuje się przez grzanie, które realizuje się przez wypalanie w temperaturze korzystnie zawartej w zakresie od 380°C do 420°C, następnie na tej warstwie osadza się drugi zestaw nierównych warstw wewnętrznych, mających grubość zawartą w zakresie od 15 μm do 45 μm i mocuje się przez grzanie w temperaturze wyższej niż temperatura grzania warstwy wewnętrznego pokrycia o przynajmniej 10°C.

Korzystnie etap rozciągania płaskiego elementu realizuje się poprzez wyciąganie.

Naczynie kuchenne mające część denną, ze stosunkowo miękkiego materiału wzmocnioną za pomocą, co najmniej jednego elementu płytowego z materiału metalicznego o stosunkowo dużej twardości, według wynalazku charakteryzuje się tym, że co najmniej jeden element płytowy ma liczne ostrza wystające z jego wewnętrznej powierzchni, która przywiera do części dennej naczynia kuchennego, przy czym ostrza są wbite w korpus części dennej i wygięte do wewnątrz tego korpusu zgodnie z kierunkiem rozciągania i są zakleszczone w części dennej naczynia kuchennego.

Korzystnie ostrza stanowią całość z elementem płytowym.

Korzystnie ostrza wystają w zasadzie pionowo z wewnętrznej powierzchni elementu płytowego.

Korzystnie ostrza są umieszczone na kołowej krawędzi.

Korzystnie ostrza są umieszczone wokół licznych otworów usytuowanych na elemencie płytowym.

Korzystnie każde ostrze ma wierzchołek o kącie rozchylenia ramion zawartym w zakresie od

75° do 105°.

Korzystnie płaski element ma kształt tarczy.

PL 198 001 B1

Główną zaletą sposobu wytwarzania naczyń kuchennych według wynalazku jest umożliwienie uzyskania efektywnego przymocowania elementu płytowego bez szokowania materiałów i bez prowadzenia dalszych specyficznych sposobów.

W rzeczywistości, wykonywanie naczyń kuchennych moż e nastę pować po normalnym sposobie wytwarzania, obejmującym tłoczenie i kalibrowanie, potrzebnych do przymocowania elementu płytowego, podczas gdy ostatni etap może zostać wykonany w równoległy, a przy tym w zasadzie autonomiczny sposób.

Ponadto, przy pomocy opisanego powyżej sposobu możliwe jest przymocowanie elementu płytowego niezależnie od jego rozmiarów w stosunku do rozmiarów danego dna.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania, na którym fig. od 1 do 3 przedstawiają rzuty perspektywiczne różnych elementów płytowych, które można używać w sposobie, według wynalazku; fig. od 4 do fig. 7 przedstawiają schematycznie kilka etapów sposobu według wynalazku; fig. 8 przedstawia pierwszy półprodukt naczynia z pośredniego etapu sposobu pokazanego na poprzednich figurach; fig. 9 przedstawia w powiększonej skali przekrój poprzeczny fragmentu pierwszego półproduktu naczynia z fig. 8; fig. 10 przedstawia drugi półprodukt naczynia z pośredniego etapu sposobu pokazanego na poprzednich figurach; fig. 11 przedstawia w powiększonej skali przekrój poprzeczny fragmentu drugiego półproduktu naczynia z fig. 10; fig. 12 przedstawia rzut perspektywiczny rozłożonego na części zespołu gotowego naczynia uzyskanego wspomnianym sposobem, zaś fig. 13 przedstawia rzut perspektywiczny gotowego naczynia z fig. 12.

Sposób pokazany w przykładzie wykonania odnosi się do wytwarzania garnka lub patelni, wyposażonego we wzmocnione dno i powierzchnie zapobiegające przywieraniu.

Na fig. od 1 do 3 przedstawione są trzy przykłady wykonania elementu płytowego 1, który na rysunku od fig. 4 do fig. 11 jest stosowany w niniejszym sposobie. Poniżej te same odnośniki liczbowe wskazują części realizujące podobne funkcje w różnych przykładach wykonania.

Elementy płytowe 1, z rysunku od fig. 1 do fig. 3 są wykonane z metalicznego materiału o stosunkowo dużej twardości, który jest odpowiedni, aby zastosować go w dziedzinie naczyń kuchennych, takich jak garnki lub patelnie, wytwarzanych ze stosunkowo miękkiego metalicznego materiału, począwszy od płaskiego elementu 2, wykonanego ze wspomnianego miękkiego metalicznego materiału.

Przykładem wspomnianego stosunkowo miękkiego metalu, ale bez ograniczania zakresu wynalazku, jest aluminium, które jest tradycyjnie stosowane do wytwarzania wspomnianych naczyń, lub stop oparty w zasadzie na wspomnianym metalu. Stosunkowo miękkim materiałem metalicznym, stosowanym w przykładach wykonania opisywanego poniżej sposobu jest aluminium.

Natomiast metal o stosunkowo dużej twardości musi mieć taką twardość, aby mógł deformować wspomniany stosunkowo miękki metal.

Przykładem materiału metalicznego o stosunkowo dużej twardości, który jest odpowiedni, aby zastosować go w sposobie według wynalazku jest stal nierdzewna, która nie wymaga pokryć i jest odporna na typową korozję, na którą narażone są naczynia kuchenne w czasie ich użytkowania.

W szczególnoś ci, w celu uzyskania naczynia kuchennego odpowiedniego do ogrzewania przy pomocy indukcji magnetycznej, preferowany jest materiał metaliczny o stosunkowo dużej twardości, posiadający odpowiednie właściwości magnetyczne. Korzystnie, materiałem metalicznym o stosunkowo dużej twardości, który jest używany w przykładach wykonania opisanych poniżej jest ferrytyczna stal nierdzewna, w skrócie nazywana stalą ferrytyczną.

Dokładniej mówiąc, ferrytycznymi stalami odpowiednimi do zastosowania w tych przedmiotach są stale, mające zawartość węgla korzystnie mniejszą niż 0,15% i zawartość chromu większą niż 15%, takie jak AISI 405, AISI 430, AISI 434.

Element płytowy 1 jest w zasadzie w kształcie tarczy i zawiera kołową krawędź 3, wewnętrzną powierzchnię 4, która przywiera do płaskiego elementu 2 oraz zewnętrzną powierzchnię 5, odpowiednią do eksponowania na zewnątrz.

Element płytowy 1 jest wyposażony w liczne ostrza 6 utworzone integralnie w elemencie płytowym 1 i wystające, w zasadzie pionowo, z wewnętrznej powierzchni 4.

Ostrza 6 są pierścieniowo rozmieszczone na kołowej krawędzi 3 i mogą być również formowane począwszy od litej warstwy metalicznej elementu płytowego 1.

W pierwszym przypadku, ostrza 6 są wykonywane np. przez wycię cie i wygię cie, korzystnie w ciągłym i nieprzerwanym układzie na wspomnianej krawędzi 3.

W drugim przypadku, ostrza 6 są utworzone poprzez wykrawanie przy pomocy wykrojnika, mającego przebijak i płaskie powierzchnie boczne, połączone ostrymi krawędziami. Przebijak wykrojnika

PL 198 001 B1 przebija metaliczną warstwę, podczas gdy ostre krawędzie wycinają krawędzie ostrzy, zaś płaskie powierzchnie boczne wyginają do góry utworzone w ten sposób ostrza.

Liczba ostrzy 6 utworzonych za pomocą takiego przebijaka zależy od liczby bocznych powierzchni przebijaka. Każdemu przebijakowi odpowiada ponadto otwór 1, w którym ostrza 6 są tworzone we wspomnianej liczbie.

Korzystnie, przebijak o kwadratowym przekroju poprzecznym wykonuje cztery ostrza 6 na każdy otwór 7, przy czym każde ostrze 6 posiada wierzchołek o kącie rozpiętości ramion równym w przybliżeniu 90°.

W każ dym przypadku, każ de ostrze 6 ma wierzchołek o ką cie rozpię toś ci ramion w zakresie od 75° do 105°, w celu zapewnienia efektywnej penetracji i uzyskania przekroju poprzecznego zapewniającego odpowiedni opór na naprężenia osiowe.

Zgodnie z fig. 1, pierwszy element płytowy 1a zawiera okrąg ostrzy 6 wystających z kołowej krawędzi 3 i liczne otwory 7, z których każdy ma odpowiednie ostrza 6, zgrupowane w centralnej części 8 elementu płytowego 1a. Pierwszy element płytowy 1a tworzy pełne koło 9 ograniczone kołową krawędzią 3 i zawierające otwory 7 oraz odpowiednie ostrza 6.

Zgodnie z fig. 2, drugi element płytowy 1b ma kształt pierścienia z centralnym otworem kołowym 10.

Drugi element płytowy 1b zawiera okrąg ostrzy 6 wystających z kołowej krawędzi 3 i liczne otwory 7, przy czym z każdym z nich związane są odpowiednie ostrza 6. Otwory 7 są równo rozmieszczone wzdłuż pośredniego okręgu, między kołową krawędzią 3 a centralnym otworem kołowym 10.

Zgodnie z fig. 3, trzeci element płytowy 1c ma kształt pełnej tarczy i zawiera okrąg ostrzy 6, wystających z kołowej krawędzi 3 i pełną centralną część.

Poniżej zostanie opisany sposób wykonania naczynia kuchennego według wynalazku, w oparciu o rysunek od fig. 4 do fig. 11.

Sposób obejmuje etap początkowy, polegający na dostarczeniu płaskiego elementu 2, wykonanego z metalicznego materiału. W niniejszym, korzystnym przykładzie wykonania, wspomniany płaski element jest tarczą o określonej grubości, która przekształca w kolejnych etapach w cylindryczne naczynie kuchenne o kołowym przekroju poprzecznym.

Oczywiście, rozpoczynając od płaskiego elementu mającego inny kształt, można uzyskać naczynie o innym kształcie, np. naczynie o przekroju eliptycznym można uzyskać rozpoczynając od płaskiego elementu w kształcie elipsy, zaś graniasty rondel można uzyskać, rozpoczynając od płaskiego elementu czworobocznego.

Wspomnianą aluminiową tarczę, która tworzy płaski element 2 w poniżej opisanym sposobie, poddaje się pierwszemu etapowi powierzchniowej obróbki polerskiej, połączonej z usuwaniem ewentualnej warstwy utlenionej.

Taka obróbka powierzchniowa może być wykonana w dowolny sposób usuwania powierzchni, taki jak wytrawianie, szlifowanie, polerowanie proszkiem pumeksowym, piaskowanie, itp.

Korzystną obróbką jest wytrawianie, ponieważ, jak można zaobserwować pod mikroskopem, powierzchnia aluminium po wytrawianiu ma liczne pory mające otwór powierzchniowy o zwężającym się przekroju poprzecznym i rozszerzonym wylotem.

Taka struktura porów jest szczególnie odpowiednia dla umieszczenia w nich warstwy pokrycia, np. typu polimerowego.

Płaski element 2 ma zewnętrzną powierzchnię 11, która utworzy zewnętrzną powierzchnię wytwarzanego naczynia i wewnętrzną powierzchnię 12, która utworzy wewnętrzną powierzchnię wytwarzanego naczynia.

Sposób według wynalazku obejmuje pierwszy etap osadzania, co najmniej jednej zewnętrznej warstwy pokrycia 13 na zewnętrznej powierzchni 11 płaskiego elementu 2.

Nakładanie zewnętrznej warstwy pokrycia 13 może zostać wykonane jednym ze znanych sposobów: poprzez natrysk lub walcowanie lub za pomocą wzornika wykonującego sitodruk, przesuwając gładzik w celu utworzenia określonych wzorów na zewnętrznej powierzchni 11.

W korzystnym przykładzie prowadzenia sposobu, nałożenie warstwy zewnętrznego pokrycia 13 jest wykonywane przy pomocy wałka 14, jak pokazano na fig. 4, wywierającego określony nacisk na zewnętrzną powierzchnię 11.

Taki sposób nakładania pozwala na utworzenie, co najmniej jednej zewnętrznej warstwy pokrycia 13, mającej określoną i kontrolowaną grubość, przy czym pierwsza wewnętrzna warstwa wnika do wspomnianych porów w aluminium.

PL 198 001 B1

W korzystnym przykładzie prowadzenia sposobu, zewnętrzna warstwa pokrycia 13 zawiera polimerowe substancje zapobiegające przywieraniu, korzystnie wymieszane z odpowiednim pigmentem dla nadania koloru wspomnianej zewnętrznej powierzchni.

Korzystną polimerową substancją jest politetrafluoroetylen (PTFE), stanowiący od 30% do 75% wagowo suchej masy.

Całkowita grubość zewnętrznej warstwy lub warstw 13 jest w zakresie od 5 μm do 50 μm, korzystnie w zakresie od 20 μm do 40 μm.

Następnie zewnętrzną warstwę lub warstwy 13 nałożone na płaski element 2 mocuje się poprzez grzanie, powodujące polimeryzację podstawowego materiału i stabilizację pigmentu.

Korzystnie, grzanie jest wykonywane przez wypalanie, w temperaturze korzystnie wyższej niż 380°C w celu uzyskania odpowiedniej polimeryzacji a niższej niż 480°C.

Korzystny zakres temperatur wypalania wynosi 390°C - 450°C.

W każdym przypadku, czas wygrzewania jest ograniczony do kilku minut, przy czym jest krótszy niż 10 minut.

Sposób według wynalazku obejmuje etap, w którym dostarcza się element płytowy 1 jak opisano powyżej w oparciu o fig. 1 do 3.

Po pierwszym etapie osadzania, sposób według przykładu wykonania obejmuje etap, w którym przez dociskanie wymusza się wnikanie ostrzy 6 w korpus płaskiego elementu 2, tj. w aluminiową tarczę.

Wspomniany etap dociskania może być realizowany, np. za pomocą wtłaczania (fig. 5) elementu płytowego 1 w pierwszą zewnętrzną powierzchnię 11 płaskiego elementu 2.

Po dociśnięciu, wymuszane jest również przywarcie wewnętrznej powierzchni 4 elementu płytowego 1 do zewnętrznej powierzchni 11, w szczególności do tej części płaskiego elementu 2, która tworzy część denną 20 wytwarzanego naczynia kuchennego.

W tym celu, średnica elementu płytowego 1 jest mniejsza lub niemal równa średnicy wspomnianej części dennej 20.

Aby uniknąć deformacji płaskiego elementu 2, na skutek powstawania wewnętrznych naprężeń wywołanych przez tłoczenie i wnikanie ostrzy 6, wspomniane dociskanie może być wykonywane równolegle z działaniem elementu dociskowego.

Na przykład, elementem dociskowym może być pierścieniowa płyta otaczająca tłocznik 15, co pokazano na fig. 5. Taka płyta jest połączona z tłocznikiem 15 elastycznymi elementami, np. sprężynami zwojowymi, które mogą być ściskane na długości równej głębokości tłoczenia, częściowo absorbując w ten sposób nacisk wywierany na płytę.

Korzystnie, element dociskowy wywiera nacisk mniejszy niż 50% ogólnego nacisku wywieranego przez tłocznik 15, korzystnie równy około 20%.

Zatem nacisk elementu dociskowego jest wywierany na pierścieniowy obszar otaczający część denną 20.

Tłoczenie, wykonywane na płycie o równej powierzchni, a w szczególności przy działaniu elementu dociskowego pozwala na wywoływanie ograniczonych naprężeń w płaskim elemencie 2.

Ostrza 6 wnikają całą swoją wysokością do wnętrza korpusu płaskiego elementu 2. Wniknięcie, wywołane przez docisk, następuje w kierunku w zasadzie pionowym (jak pokazano na fig. 8 i 9).

Dzięki dokładnemu połączeniu między płaskim elementem 2, wykonanym ze stosunkowo miękkiego materiału i elementem płytowym 1 wykonanym z twardszego materiału uzyskuje się ogólne wzmocnienie fragmentu biorącego udział w mocowaniu elementu płytowego 1.

Ponadto, wniknięcie licznych ostrzy 6 blisko jedno drugiego, powoduje miejscowe usztywnienia bardziej miękkiego materiału płaskiego elementu 2, co powoduje usztywnienie samego płaskiego elementu 2.

W tym etapie sposobu wytwarzania, chociaż wniknięcie ostrzy 6 daje stabilne połączenie, to nie jest ono optymalne dla celów, dla których naczynia kuchenne są przeznaczone.

Na koniec opisanego powyżej tłoczenia, sposób według wynalazku obejmuje drugi etap osadzania, co najmniej jednej wewnętrznej warstwy wewnętrznego pokrycia 16 na wewnętrznej powierzchni 12 płaskiego elementu 2 ( jak pokazano na fig. 6).

Nałożenie wewnętrznej warstwy 16 może zostać wykonane na jeden ze znanych sposobów: poprzez natrysk lub walcowanie, a także za pomocą wzornika wykonującego sitodruk, przepuszczając gładzik w celu utworzenia specyficznych wzorów na wewnętrznej powierzchni 12 płaskiego elementu 2.

PL 198 001 B1

Według korzystnego, ale nie jedynego sposobu według przykładu wykonania, wewnętrzna warstwa 16 zawiera liczne warstwy składowe osadzane kolejno przy pomocy wałka 17, jak pokazano na fig. 6.

Również w tym przypadku, taki sposób nakładania umożliwia tworzenie, co najmniej jednej wewnętrznej warstwy 16 mającej określoną i regulowaną grubość, przy czym najbardziej wewnętrzna warstwa wnika we wspomniane pory aluminium.

W korzystnym przykł adzie wykonania sposobu, warstwa wewnę trznego pokrycia 16 zawiera polimerowe materiały zapobiegające przywieraniu.

Korzystnym materiałem polimerowym jest politetrafluoroetylen (PTFE) w ilości od 30% do 75% wagowych suchej masy, korzystnie od 40% do 60%.

Całkowita grubość wewnętrznej warstwy lub warstw 16 jest zawarta w zakresie od 5 μm do 50 μm, korzystnie w zakresie od 20 μm do 40 μm.

W każdym przypadku, nałożona w ten sposób wewnętrzna warstwa 16 może ukryć, tj. zasłonić, odciski, pozostawione ewentualnie na wewnętrznej powierzchni 12 płaskiego elementu 2 w poprzednim etapie tłoczenia.

Wewnętrzna warstwa lub warstwy 16 nałożone w ten sposób na płaskie element 2 są następnie mocowane przez grzanie, powodujące polimeryzację podstawowego materiału.

Kiedy potrzebna jest gładka wewnętrzna warstwa 16, to takie grzanie jest realizowane przez wypalanie w temperaturze korzystnie wyższej niż 380°C w celu uzyskania odpowiedniej polimeryzacji i niższej niż 480°C.

Korzystna temperatura wypalania jest w zakresie od 420°C do 450°C.

W każdym przypadku, czas grzania nie jest dłuższy niż kilka minut i jest krótszy niż 10 minut.

Kiedy natomiast pożądane jest uzyskanie powierzchni dna zawierającej nierówności powierzchniowe, na przykład w celu odchylania kierunku ruchu i osłabiania tnącego działania narzędzi nieostrożnie używanych na wspomnianej powierzchni dna, jak noże, tłuczki, itp., to, aby przymocować drugi zestaw nierównych warstw wewnętrznych do wspomnianej wewnętrznej warstwy 16, musi być ona grzana w niższej temperaturze, korzystnie w zakresie od 380°C do 420°C.

Takie grzanie powoduje częściowe spieczenie materiału zapobiegającego przywieraniu.

Zatem wspomniany drugi zestaw nierównych warstw wewnętrznych może zostać osadzony na już przymocowanej wewnętrznej warstwie 16, np. poprzez osadzanie wzornikiem sitodruku, który daje wspomnianemu zespołowi szczególną konfigurację, na przykład szachownicę, plaster miodu lub zawierającą również napisy i/lub ozdobne wzory.

Taki zespół może rozciągać się na części wewnętrznej powierzchni 12 płaskiego elementu 2, korzystnie na wewnętrznej powierzchni części dennej 20 wytwarzanego naczynia.

Grubość wspomnianego zespołu jest zawarta w zakresie od 5 μm do 50 μm, tak aby utworzyć nierówności o jednakowej wysokości. Korzystnie, grubość wspomnianego zespołu jest zawarta w zakresie od 20 μm do 45 μm.

Następnie konieczne jest grzanie takiego zespołu w temperaturze wyższej niż temperatura grzania wewnętrznej warstwy 16. Różnica temperatur powinna być równa przynajmniej 10°C, korzystnie około 20°C.

Temperatura grzania zespołu nierównych warstw wewnętrznych jest zawarta w zakresie od 390°C do 450°C, korzystnie w zakresie od 420°C do 440°C.

Nawet w przypadku wspomnianej wewnętrznej warstwy 16 i wspomnianego zespołu, które nie są pokazane, czas wypalania jest ograniczony do kilku minut, korzystnie jest krótszy niż 10 minut.

Takie grzanie powoduje całkowicie spieczenie wewnętrznej warstwy 16 i całego zespołu, powodując odpowiednią integrację molekularną między nimi.

Po wspomnianym drugim etapie osadzania, sposób według przykładu wykonania obejmuje etap formowania kształtu płaskiego elementu 2.

W sposobie według wynalazku takie formowanie jest realizowane przez wykonanie etapu, w którym wspomniany płaski element 2 jest poddawany rozciąganiu, przynajmniej w części dennej 20 wytwarzanego naczynia kuchennego.

Takie formowanie ma miejsce, w najbardziej ogólnym aspekcie, na prasie, a w szczególności jest wykonywany poprzez w zasadzie zwykłe wyciąganie wykonywane przy użyciu matrycy 18 i stempla ciągowego 19, które współpracują dzięki elementowi dociskowemu (nie pokazany) (fig. 7).

Oczywiście, stempel ciągowy 19 działa na wewnętrzną powierzchnię 12 płaskiego elementu 2, podczas gdy matryca 18 naciska na zewnętrzną powierzchnię 11 płaskiego elementu 2.

PL 198 001 B1

Wyciąganie powoduje rozciągnięcie w kierunku promieniowym części dennej 20 płaskiego elementu 2.

Wyciąganie jest korzystnie prostego typu, obejmującego tylko jedno tłoczenie, niezależnie od kształtu wytwarzanego naczynia.

W rzeczywistości, w opisanym powyżej sposobie, dowolny rodzaj garnka lub patelni może zostać wykonany, na przykład patelnie, rondle i brytfanny, mające bardziej lub mniej wysokie boczne ścianki, cylindryczne lub eliptyczne garnki dzielone, formy ciastkarskie, garnki lub rondle w kształcie kubków lub odwróconych stożków ściętych, o ile mają część denną 20 w zasadzie płaską lub wypukłą w celu uniknię cia pęcznienia powstaj ącego w wyniku naprężeń cieplnych.

Do części dennej 20 mocowany jest wspomniany element płytowy 1.

Przez rozciąganie korpusu dna 20 następuje deformacja ostrzy 6 wbitych w płaski element 1, powodując z kolei zakleszczenie ostrzy 6 wewnątrz wspomnianego korpusu.

W rzeczywistości, zakleszczenie należy rozumieć jako wygięcie końca każdego ostrza 6, poprzez odchylenie od pionu, wzdłuż którego ostrza 6 zostały wbite we wspomniany korpus.

Zatem, ewentualne przemieszczenie elementu płytowego 1, wzdłuż kierunku pionowego jest ostatecznie uniemożliwione.

Ponadto, takie zakleszczenie wzmacnia połączenie między elementem płytowym 1 a płaskim elementem 2 i możliwe jest poprawienie wzmocnienia części dennej 20 w porównaniu ze sposobami stosowanymi w znanych elementach płytowych, bez powodowania powstawania w materiałach nagłych naprężeń termicznych i/lub mechanicznych, których nie można w zasadzie uniknąć w zwykłych sposobach wytwarzania naczyń kuchennych.

Kiedy półprodukt naczynia został poddany wspomnianemu rozciąganiu, to samo naczynie może zostać wykończone przez wyrównanie brzegu naczynia, ewentualnie w etapie związanym z zaginaniem, dodawaniem uchwytów M, pokrywek i ewentualnie innych akcesoriów.

Zatem wykonane zostało naczynie kuchenne R (fig. 12, 13), np. w kształcie patelni, z tylko jednym wystającym uchwytem M, mającym część denną 20 wzmocnioną przy pomocy elementu płytowego 1.

Element płytowy 1 ma liczne ostrza 6, które wbite w część denną 20 naczynia kuchennego R i wygię te do wewną trz, powodują zasadnicze zakleszczenie elementu pł ytowego 1 w części dennej 20 naczynia kuchennego R.

Korzystnie, element płytowy 1, jest umieszczony na zewnętrznej powierzchni naczynia kuchennego R, w rejonie przeznaczonym do oparcia na dowolnej podporze.

Na fig. 13 pokazana jest patelnia, w której zastosowano element płytowy 1b, jaki pokazano na fig. 2.

Naczynie uzyskane w sposobie według wynalazku, ma wyróżniające się cechy odporności na przywieranie zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz, dzięki trwałym warstwom zwiększającym odporność na przywieranie.

Ponadto, w przykładzie wykonania naczynia wyposażonego w nierówne wewnętrzne dno, zapewniona jest również większa odporność na uszkodzenie wynikające z niewłaściwego użycia naczyń kuchennych.

Do opisanego powyżej sposobu wytwarzania naczyń kuchennych ze wzmocnionym dnem, specjalista w danej dziedzinie, w celu zaspokojenia ewentualnych innych potrzeb, może wprowadzić inne modyfikacje i odmiany, zawarte w zakresie ochrony wynalazku, zgodnie z dołączonymi zastrzeżeniami.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania naczyń kuchennych, w szczególności garnków i/lub patelni itp., który polega na tym, że najpierw formuje się mający część denną płaski element wykonany ze stosunkowo miękkiego, metalicznego materiału, znamienny tym, że w płaski element (2) wciska się element płytowy (1) wykonany z materiału metalicznego o stosunkowo dużej twardości, mający liczne ostrza (6), wystające z jego pierwszej powierzchni (4), przy czym wbija się ostrza (6) w korpus płaskiego elementu (2) przywierając wewnętrzną powierzchnią (4) elementu płytowego (1) do części dennej (20) płaskiego elementu (2) na dnie naczynia kuchennego (R), a następnie rozciąga się płaski element (2) przynajmniej na części dennej (20) deformując i zakleszczając ostrza (6) wewnątrz korpusu płaskiego elementu (2).

PL 198 001 B1
2. Sposób wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e jako metaliczny materiał o stosunkowo duż ej twardości stosuje się stal nierdzewną.
3. Sposób wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e jako metaliczny materiał o stosunkowo dużej twardości stosuje się materiał odpowiedni do grzania indukcyjnego.
4. Sposób wedł ug zastrz. 2, znamienny tym, ż e jako metaliczny materiał o stosunkowo dużej twardości stosuje się ferrytyczną stalą nierdzewną.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że stosuje się ferrytyczną stal nierdzewną o zawartości węgla niższej niż 0,15% i zawartości chromu wyższej niż 15%.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ostrza (6) formuje się integralnie z elementem płytowym (1).
7. Sposób wedł ug zastrz. 6, znamienny tym, ż e ostrza (6) formuje się przez cię cie i wyginanie na kołowej krawędzi (3) elementu płytowego (1).
8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że ostrza wykonuje się wokół odpowiedniego otworu (7), utworzonego przez wykrawanie elementu płytowego (1) za pomocą wykrojnika mającego przebijak i wyposażonego w płaskie powierzchnie boczne, połączone ostrymi krawędziami.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się stosunkowo miękki metaliczny materiał na bazie aluminium.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap wciskania elementu płytowego (1) w pł aski element (2), wbijania ostrzy (6) w korpus pł askiego elementu (2) i przywierania wewnę trznej powierzchni (4) elementu płytowego (1) do części dennej (20) płaskiego elementu (2) na dnie naczynia kuchennego realizuje się przez tłoczenie elementu płytowego (1) na zewnętrznej powierzchni (11) płaskiego elementu (2).
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzną powierzchnię (4) elementu płytowego (1) przywiera się do zewnętrznej powierzchni (11) płaskiego elementu (2) formując zewnętrzną powierzchnię naczynia kuchennego (R).
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap wciskania elementu płytowego (1) w pł aski element (2), wbijania ostrzy (6) w korpus pł askiego elementu (2) i przywierania wewnę trznej powierzchni (4) elementu płytowego (1) do części dennej (20) płaskiego elementu (2) na dnie naczynia kuchennego, poprzedza się etapem osadzania co najmniej jednej warstwy zewnętrznego pokrycia (13) na zewnętrznej powierzchni (11) płaskiego elementu (2).
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po etapie wciskania elementu płytowego (1) w pł aski element (2), wbijania ostrzy (6) w korpus pł askiego elementu (2) i przywierania wewnę trznej powierzchni (4) płaskiego elementu (1) do części dennej (20) płaskiego elementu (2) na dnie naczynia kuchennego, a przed etapem rozciągania, realizuje się etap osadzania co najmniej jednej warstwy wewnętrznego pokrycia (16) na wewnętrznej powierzchni (12) płaskiego elementu (2).
14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że przed etapem osadzania co najmniej jednej warstwy zewnętrznego pokrycia (13) płaski element (2) poddaje się powierzchniowej obróbce zwłaszcza powierzchniowej obróbce polerskiej połączonej z usuwaniem ewentualnej warstwy utlenionej.
15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że przed etapem osadzania, co najmniej jednej warstwy wewnętrznego pokrycia (16) płaski element (2) poddaje się powierzchniowej obróbce zwłaszcza powierzchniowej obróbce polerskiej połączonej z usuwaniem ewentualnej warstwy utlenionej.
16. Sposób według zastrz. 14 albo 15, znamienny tym, że jako obróbkę powierzchniową stosuje się wytrawianie.
17. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że warstwę zewnętrznego pokrycia (13) nakłada się za pomocą wałka (14) wywierającego określony nacisk na zewnętrzną powierzchnię (11) płaskiego elementu (2).
18. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że jako warstwę zewnętrznego pokrycia (13) stosuje się warstwę zawierającą polimerowe substancje zapobiegające przywieraniu.
19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że polimerowe substancje zapobiegające przywieraniu miesza się z pigmentami.
20. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że stosuje się polimerowe substancje obejmujące politetrafluroetylen (PTFE), w ilości w zakresie od 30% do 75% wagowo suchej masy.
21. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że na zewnętrznej powierzchni (11) osadza się zewnętrzne pokrycie (13) o całkowitej grubości w zakresie od 5 μm do 50 μm, korzystnie w zakresie od 15 μm do 40 μm.

PL 198 001 B1
22. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że zewnętrzną warstwę zewnętrznego pokrycia (13) mocuje się za pomocą grzania, korzystnie na drodze wypalania, w temperaturze wyższej niż 380°C i niższej niż 480°C, korzystnie w zakresie od 390°C do 450°C, w czasie grzania krótszym niż 10 minut.
23. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że warstwę wewnętrznego pokrycia (16) zawierającą polimerowe substancje zapobiegające przywieraniu mającą liczne warstwy składowe, osadza się kolejno za pomocą wałka (17) na wewnętrznej powierzchni (12) płaskiego elementu (2) po czym mocuje się przez grzanie, które realizuje się przez wypalanie w temperaturze korzystnie zawartej w zakresie od 380°C do 420°C, następnie na tej warstwie osadza się drugi zestaw nierównych warstw wewnętrznych, mających grubość zawartą w zakresie od 15 pm do 45 pm i mocuje się przez grzanie w temperaturze wyższej niż temperatura grzania warstwy wewnętrznego pokrycia (16) o przynajmniej 10°C.
24. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap rozciągania płaskiego elementu (2) realizuje się poprzez wyciąganie.
25. Naczynie kuchenne mające część denną, ze stosunkowo miękkiego materiału wzmocnioną za pomocą, co najmniej jednego elementu płytowego z materiału metalicznego o stosunkowo dużej twardości, znamienne tym, że co najmniej jeden element płytowy (1) ma liczne ostrza (6) wystające z jego wewnętrznej powierzchni (4), która przywiera do części dennej (20) naczynia kuchennego (R) przy czym ostrza (6) są wbite w korpus części dennej (20) i wygięte do wewnątrz tego korpusu zgodnie z kierunkiem rozciągania i są zakleszczone w części dennej (20) naczynia kuchennego (R).
26. Naczynie kuchenne według zastrz. 25, znamienne tym, że ostrza (6) stanowią całość z elementem płytowym (1).
27. Naczynie kuchenne według zastrz. 26, znamienne tym, że ostrza (6) wystają w zasadzie pionowo z wewnętrznej powierzchni (4) elementu płytowego (1).
28. Naczynie kuchenne według zastrz. 27, znamienne tym, że ostrza (6) są umieszczone na kołowej krawędzi (3).
29. Naczynie kuchenne według zastrz. 28, znamienne tym, że ostrza (6) są umieszczone wokół licznych otworów (7) usytuowanych na elemencie płytowym (1).
30. Naczynie kuchenne według zastrz. 26, znamienne tym, że każde ostrze (6) ma wierzchołek o kącie rozchylenia ramion zawartym w zakresie od 75° do 105°.
31. Naczynie kuchenne według zastrz. 25, znamienne tym, że płaski element (2) ma kształt tarczy.

Rysunki