Кухонное изделие с препятствующими деформациям удлиненными щелями - RU2463940C2

Чертежи

Показать все 13 чертежа(ей)

Описание

Предлагаемое изобретение относится к кухонному изделию, предназначенному для приготовления пищи и имеющему днище, к дублированному снизу вставкой, изготовленной из твердого материала, причем сквозные отверстия, выполненные в этой вставке, предназначены, в частности, для ее присоединения к упомянутому днищу.

В патентном документе WO 2006/126848 представлено кухонное изделие такого типа. Здесь днище принадлежит чаше этого изделия, изготовленной из алюминия. В патентном документе FR-А-2693093 представлен другой пример, где говорится о кухонном изделии, в котором по меньшей мере некоторые из упомянутых отверстий выполнены в виде удлиненных щелей, индивидуально определяющих на своей длине в целом форму арки.

Однако остаются еще следующие нерешенные проблемы:

- сопротивление днища к деформации в процессе изготовления данного изделия, а также, что еще более важно, к деформации этого днища с течением времени;

- связь между интенсивностью мощности нагрева, которому подвергается данное кухонное изделие в процессе его использования, и его способностью быть нагретым в результате индукции усовершенствованным образом вследствие того, что будут использоваться материалы, совместимые с этим типом нагревания;

- закрепление вставки, изготовленной из более твердого материала, на по меньшей мере части днища, изготовленного из более мягкого материала.

При этом ставится задача, в частности, обеспечить следующее:

- уменьшение площади поверхности вставки, изготовленной из твердого материала, при помощи выполненных в этой вставке отверстий;

- сохранение площади поверхности вставки, необходимой для обеспечения совместимости данного изделия с существующими системами индукционного нагревания.

Для того чтобы удовлетворить всем упомянутым выше техническим задачам или их часть, прежде всего предлагается, чтобы по меньшей мере некоторые из упомянутых отверстий (определяемых щелями, имеющими в целом форму арок) имели бы противоположные концевые участки, удлиненные в любом направлении, то есть либо от центра вставки, либо от наружной периферийной части этой вставки.

Это обстоятельство способствует механической прочности, а для уменьшения площади поверхности вставки предпочтительным является другой выбор, например дополнительные отверстия, которые являются более эффективными с точки зрения характеристик индукционного нагревания.

Таким образом, рекомендуется не предусматривать (только) ни отверстия в форме угловых секторов и/или радиальных щелей, как это предлагается в патентном документе FR 2693093, ни разветвленные щели наподобие щели 14b, представленной в патентном документе WO 2006/126848, в которой количество свободных концов превышает два.

Кроме того, по сравнению с последним патентным документом, рекомендуется, чтобы щели имели замкнутый контур, тогда как щели (14а) из этого патентного документа открываются либо на наружной периферийной части, либо на широком центральном отверстии. Замкнутый контур улучшает механическую устойчивость.

Для надежного крепления присоединяемой вставки рекомендуется, чтобы упомянутое днище включало первый материал, более мягкий, чем материал, из которого изготовлена эта вставка, и чтобы отверстия, включая упомянутые удлиненные щели, которые проходят сквозь эту вставку, были заполнены первым достаточно мягким материалом, таким как алюминий.

В то же время, принимая во внимание различные технологии изготовления, которые могут быть рассмотрены в данном случае, рекомендуется, в частности:

- либо чтобы упомянутое днище принадлежало чаше, изготовленной, по меньшей мере в основном, из упомянутого первого материала, более мягкого, чем материал, из которого изготовлена вставка, и чтобы эта вставка была, при помощи упомянутых сквозных отверстий (включая упомянутые удлиненные щели), жестко закреплена врезанием в упомянутый первый материал;

- либо чтобы это днище содержало слой из упомянутого материала, более мягкого, чем материал, из которого изготовлена вставка, причем этот слой располагается между:

* вставкой, которая, как и в предшествующем случае, жестко закрепляется врезанием в этот первый материал;

* и стенкой днища чаши, изготовленной из другого материала, более твердого, чем материал упомянутого слоя, например из нержавеющей стали.

Другие характеристики, связанные с предлагаемым изобретением и с практическими способами его реализации, будут лучше поняты из приведенного ниже описания этого изобретения, где даются ссылки на приведенные в приложении в качестве не являющихся ограничительными примеры чертежей, среди которых:

- Фиг.1 представляет собой схематический вид кухонного изделия главным образом в вертикальном разрезе по линии I-I, показанной на фиг.3;

- Фиг.2 представляет собой вид, соответствующий детали II, показанной на фиг.1;

- Фиг.3 представляет собой вид днища кухонного изделия, показанного на фиг.1, в направлении стрелки III, дополненного в соответствии с имеющейся симметрией;

- Группы фигур 4, 5, 6 и 7, 8, 9 демонстрируют другие варианты реализации в соответствии с теми же иллюстрациями, что и для фигур с 1 по 3;

- Фигуры 10, 11, 12, 13 представляют собой, каждая, схематические виды вставки в соответствии с видами, показанными на фигурах 3, 6, 9, всякий раз с чередованием варианта реализации. Небольшие заполнения более податливым материалом, которые были показаны на фигурах 3, 6, 9, больше не являются представленными систематически. Впрочем, их наличие не является обязательным, хотя и рекомендуется (см. фиг.13). Эти заполнения в данном месте, или в непосредственной близости от центра днища, могут быть заменены на единственное заполнение более крупного диаметра, как это в качестве примера проиллюстрировано на фигурах 10, 12 и 13.

В предлагаемом описании термином "кухонное изделие" обозначается любое кухонное изделие, предназначенное для приготовления пищи и содержащее обычно по меньшей мере одну ручку 10 и полую чашу 10b (см. фиг.7) или 11 (см. фигуры 1, 4), в которой размещаются продукты, или уже приготовленная еда, подлежащие приготовлению при помощи термической обработки, или разогреванию. Днище этой чаши представляет собой чувствительную часть, поскольку оно в наибольшей степени подвергается воздействию тепловой энергии, исходящей от соответствующего источника этой энергии. Таким образом, здесь речь может идти о таких кухонных изделиях, как сковородка, кастрюля и т.п.

На приведенных в приложении чертежах упомянутое кухонное изделие, во всех случаях обозначенное позицией 1, содержит часть 1а, изготовленную из твердого материала, который в данном случае представляет собой металл, вставляющуюся, с нижней стороны этого изделия, в часть 1b, изготовленную из более мягкого материала, который в данном случае также представляет собой металл. Обе эти части соединяются между собой для того, чтобы сформировать эффективное и механически подкрепленное днище.

Упомянутая часть или решетка 1а в данном случае изготавливается из ферромагнитного материала, совместимого, в частности, с процессом индукционного нагревания этого кухонного изделия. Она может быть изготовлена, например, из нержавеющей стали. Часть 1b изготавливается, по меньшей мере в упомянутом месте днища 3, из материала, обеспечивающего хорошее рассеивание тепловой энергии. В данном случае подходит использование алюминия.

На фигурах с 1 по 6 эта часть 1b предпочтительным образом является, как это проиллюстрировано на упомянутых чертежах, моноблочной и представляет, таким образом, поперечную стенку днища 3, от которой поднимается боковая стенка 5. Она образует форму полой чаши. На этой боковой стенке закрепляется ручка.

Таким образом, по меньшей мере днище стенки содержит присоединенную к ее нижней поверхности часть 1а, изготовленную из твердого металла и представленную в виде донной вставки, которая может содержать локальные отверстия или вырезы.

Здесь должно быть понятно, что проиллюстрированное на фиг.1 днище кухонного изделия в действительности содержит нижнюю поверхность 11а, которая не является плоской, но искривлена или образует углубление, выпуклость которого ориентирована в направлении вверх для того, чтобы обеспечить несколько понижающееся положение периферийной опорной зоны 15 днища.

Кроме того, в исходном состоянии вставка 1а может, в частности, иметь форму пластины, как это показано на фиг.1, или скорее форму капсулы с приподнятой периферийной кромкой 12а, как это показано на фиг.5. В случае, показанном на фиг.7, окончательная форма этой вставки оказывается вогнутой после ее соединения под давлением с более мягким днищем 1b. Как это можно видеть на фиг.1, вставка 1а ограничена по размерам ближайшей окрестностью центральной части 3а днища, что также можно видеть на фиг.3. Таким образом, эта вставка остается по существу в своей исходной форме, без приподнятой периферийной кромки. Возможны и другие формы этой кромки, такие, как форма, показанная на фиг.5, или такие, как круговой выступ (с наружной закраиной), или в большей степени расширяющаяся кромка.

В любом случае вставка 1а закрепляется путем врезки в более мягкое днище посредством отверстий 7, которые проходят через эту вставку насквозь и плотно заполняются мягким металлом донной стенки. Эта вставка 1а вместе с выполненными в ней отверстиями способствует устойчивости днища по отношению к деформации.

Как это более отчетливо можно понять при рассмотрении фигур 2, 5 и 8, упомянутые отверстия 7 могут иметь одну или несколько отличительных характеристик. Прежде всего, в качестве таких отверстий следует рассматривать удлиненные щели 31а, 31b и т.п., противодействующие деформациям и имеющие идентичные формы или формы, которые отличаются одна от другой. Затем другие отверстия могут дополнять, в частности, крепление при помощи врезания в результате кругового заполнения отверстий 33а малого диаметра и/или заполнения 35а центрального отверстия наибольшего диаметра (см. фигуры 10, 12, 13) в месте расположения соответствующих отверстий, в данном случае являющихся круглыми и имеющими соответственно малые диаметры и большие диаметры 30а, 30b и проходящими сквозь вставку, показанную на фигурах 2 и 12.

Как это можно видеть на фиг.11, только удлиненные щели 31b обеспечивают связь между вставкой и днищем упомянутой чаши.

Как это можно видеть на фигурах с 7 по 9, в данном случае широкая центральная часть, в данном случае имеющая дискообразную форму, занята вогнутой зоной 37 вставки, которая повышает жесткость этой центральной части и улучшает качество ее крепления в результате врезания этой вставки, а также содействует ее способности к индукционному нагреванию, поскольку эта способность к индукционному нагреванию, поскольку здесь отсутствует прохождение сквозь эту вставку мягкого материала днища 1b, и упомянутая вставка, если она изготовлена из ферромагнитного материала, обладает определенной чувствительностью к магнитным волнам, излучаемым индукционной катушкой.

Как бы там ни было, но в попытках добиться высоких механических характеристик, а также в стремлении к достижению одного или нескольких упомянутых выше компромиссов, рекомендуется, чтобы там, где они используются, эти отверстия 7 имели замкнутый контур, в частности, щели 31а, 31b, 31с и т.д.

В том что касается этих удлиненных щелей 31а,...31d, представляющих в данном случае основной аспект предлагаемого изобретения, они характеризуются, таким образом, по их длине (обозначенной позицией l на фигурах 9 и 11) в целом дугообразной формой, которая содержит противоположные концевые участки, такие, например, как участки 310d, 311d, показанные на фиг.13, а также участки 310а, 311а, показанные на фиг.10, каждый из которых направлен либо в сторону центра вставки 1а (то есть ориентирован в направлении этой вставки), как это показано на фиг.13, либо направлен в сторону ее наружной периферийной части 10а (как это можно видеть на всех других чертежах, в частности на фигурах 1, 6 и 10).

Как об этом уже было сказано в предшествующем изложении, упомянутые удлиненные щели исключительным образом представляют два упомянутых противоположных друг другу концевых участка, таких, как участки 310а и 311а для щелей 31а, без других промежуточных концов, в отличие от разветвлений, которые можно видеть в патентном документе WO 2006/126848.

Вслед за проведением совокупности испытаний и для достижения искомого компромисса с высокими механическими характеристиками рекомендуется, чтобы эти противоположные концевые участки удлиненных щелей (31а, 31b и т.д.) были параллельны, каждый, одному из концевых участков смежной щели, таких, как 311а, 311а1 для щелей 31а, 31а1, как это в качестве примера проиллюстрировано на фиг.6.

Здесь должно быть понятно, что то, что называют "концевым участком" удлиненной щели, представляет собой по меньшей мере завершающую часть каждой боковой ветви, типа частей 312, 314, показанных на фиг.6, такой щели, и даже всю эту ветвь. При этом понятие "по существу параллельно" следует здесь понимать как стремление к этой параллельности.

На чертежах, которые демонстрируют днище снизу, следует отметить, что удлиненные щели 31а, 31b и т.д. располагаются звездой вокруг центра упомянутой детали. Это обстоятельство благоприятствует хорошей механической устойчивости и эффективному распределению зон нагревания.

По этим соображениям, а также для содействия достижению искомого компромисса, рекомендуется, в то же время, чтобы две боковые ветви или части щелей были прямолинейными и соединялись между собой при помощи центральной прямолинейной части 316 (см. фиг.3) или искривленной части, выпуклость которой ориентирована в направлении периферийной части 10а этого днища, как, например, центральная часть 318, показанная на фигурах 6 или 9, между ветвями 312, 314, а также центральная часть 320, показанная на фиг.13. Так называемое "прямолинейное" техническое решение рекомендуется, в частности, для реализации дискообразных вставок небольшого диаметра.

Для промышленной реализации упомянутых щелей рекомендуются два или три пути, обеспечивающих достижение поставленных здесь целей.

Прежде всего, можно следовать по пути, проиллюстрированному на фигурах 6, 9 и 10, в соответствии с которым:

- арка, которую образует каждая удлиненная щель, например арка 31а, представляет центральную часть, например часть 316 или 318, располагающуюся ближе к центру вставки 1а, чем упомянутые концевые участки этой щели, например участки 310а, 311а;

- и эти щели предпочтительным образом представляют более значительную ширину в направлении их центральной части, например ширину е1 (см. фиг.10), чем в направлении их концевых участков, таких, как участки 310а, 311а.

В другом случае можно реализовать щели, проиллюстрированные на фиг.13, в которых:

- арка, или профилированная часть (выпуклость), или же форма лепестка, которую определяет каждая щель 31d, представляет центральную часть 320, располагающуюся ближе к наружной периферийной части вставки, чем упомянутые концевые участки, в данном случае участки 310d, 311d;

- и эти щели представляют в этом случае ширину е2, более значительную в направлении их центральной части, чем в направлении их концевых участков.

Третье техническое решение (проиллюстрированное на фигурах 3, 11, 12), которое соответствует первому техническому решению, но при том, что ширина удлиненных щелей является постоянной по существу по всей их ширине, априори резервируется скорее для реализации вставок небольших диаметров. Однако здесь возможны и исключения.

В том что касается, в частности, формы арок, которые предпочтительным образом определяются удлиненными щелями для обеспечения удовлетворительной механической устойчивости днища, в том числе, при наличии значительных термических градиентов, которые могут иметь место, будет понятно, что возможны различные варианты выбора.

Так, например, как это можно видеть на фиг.12, рекомендуется реализация по меньшей мере трех арок 31с одинаковой длины, располагающихся центрированным образом на днище в виде равностороннего треугольника с дугообразными сторонами, являющимися выпуклыми в направлении центра, и с вершинами, где упомянутые арки располагаются попарно рядом друг с другом.

Как это можно видеть на фиг.13, упомянутые арки располагаются вокруг центра, определяя при этом несколько радиальных лепестков 31d, в данном случае пять таких лепестков, выпуклость каждого из которых ориентирована в направлении периферийной части днища 3.

Также на фиг.13 можно видеть, что эти арки индивидуально представляют U-образную форму с двумя боковыми частями, симметричными по отношению к рассматриваемой радиальной оси, например к оси 41, которая пересекает данный лепесток. Отклонение h1 между боковыми частями этой U-образной арки на их свободных концах, которые располагаются ближе к центру, чем центральная часть, которая объединяет эти боковые части, имеет величину, меньшую, чем длина h2 этой центральной части.

Напротив, на фигурах 3, 6, 9 и с 10 по 12 арки индивидуально представляют U-образную форму, расширяющуюся в направлении периферийной части 10а днища с двумя частями (например, частями 312, 314, показанными на фиг.6), симметричными по отношению к радиальной оси, обозначенной позицией 43 на том же чертеже.

Как об этом уже было сказано в предшествующем изложении, на фигурах 3 и 6 можно видеть (но это применимо и к другим геометрическим характеристикам щелей), что отверстия 30а заполняются упомянутым первым материалом (или так называемым "мягким" материалом) 1b вдоль замкнутого и не являющегося удлиненным контура, круглого в данном случае и располагающегося ближе к центру днища, чем щели (в данном случае 31а), проходящие сквозь вставку 1а. Это обстоятельство благоприятствует решению поставленных технических задач, включая противодействие деформациям.

Предпочтительным образом:

- арка, которую формирует каждая удлиненная щель, представляет центральную часть, располагающуюся ближе к центру данной детали, чем упомянутые концевые участки, как и для примеров способов реализации, проиллюстрированных на всех приведенных в приложении чертежах, кроме фиг.13;

- и при этом другие отверстия (обозначенные позициями 30а), заполненные упомянутым первым более мягким материалом и предпочтительным образом представляющие круглый контур, проходят сквозь вставку 1а.

В частности, в случае, представленном на фиг.13, где центральные части 320 щелей в своей совокупности определяют имеющую разрывы кольцевую форму, располагающуюся рядом с периферийной частью вставки 1а (но возможно также и применение к другим случаям), другие упомянутые отверстия (обозначенные позициями 30а, фигурирующими только для некоторых из них) проходят сквозь упомянутую вставку. Снова эти отверстия заполняются мягким материалом днища, предпочтительным образом вдоль кругового контура днища, и располагаются внутри упомянутой в целом дугообразной формы, которую определяет каждая удлиненная щель 31d.

Для изготовления таких изделий рекомендуется действовать описанным ниже образом.

Прежде всего, не возвращаясь к технологии соединения клепкой, которая здесь в принципе является применимой, имеется возможность, в частности, прибегнуть к использованию технологии штамповки ("stamping" по-английски), а именно либо к технологии холодной штамповки (то есть штамповки при температуре окружающей среды), либо к технологии горячей штамповки (или "hot stamping" по-английски).

Для первого случая можно исходить из использования блока мягкого металла типа упомянутого выше алюминия, причем этот блок будет формироваться либо для получения из него чаши изделия (типа чаши 11) с врезанием присоединяемой вставки, либо прежде будет формироваться днище 3 также с врезанием вставки 1а, после чего будет снова деформироваться упомянутый мягкий металл для поднятия боковых стенок упомянутой чаши.

Возможные дополнительные места, например, для размещения изготовленного из меди диска, могут быть предусмотрены, в частности, на периферийной части днища в направлении его соединения с боковой стенкой таким образом, чтобы упомянутая чаша была реализована, по меньшей мере в основном, и упомянутого материала, являющегося более мягким, чем материал вставки.

В варианте реализации, представленном на фигурах с 1 по 3, используется вставка 1а, изготовленная из твердого металла и представленная здесь в виде небольшого диска, который центрирован на днище 3, изготовленном из более мягкого материала. Использование технологии холодной штамповки обеспечивает врезание этой вставки, причем все отверстия 7 (удлиненные щели 31а, дополнительные отверстия 30а) заполняются при этом упомянутым мягким металлом (заполнения 33а).

В сопоставимом случае реализации, представленном на фигурах с 4 по 6, реализовано врезание вставки 1а на основе капсулы с приподнятой периферийной кромкой 12а. При этом под давлением формования, снова с использованием технологии "холодной штамповки", упомянутый более мягкий материал растекается в отверстиях 7 и периферийная кромка 12а врезается в этот металл вплоть до достижения положения, проиллюстрированного на фиг.5 (с возможностью ориентации кромки 12а в другом направлении).

В случае реализации, представленном на фигурах с 7 по 9, выполнено врезание вставки 1а при помощи технологии горячей штамповки. В данном случае чаша 10b изготавливается из твердого материала, например из нержавеющей стали, и формуется предварительно. Слой 1b, поступающий из блока более мягкого материала, такого, например, как алюминий, имеющего температуру плавления, меньшую, чем температура плавления материала сплошного днища 3 чаши и материала твердой вставки 1а (изготовленной в данном случае также из нержавеющей стали), вводится между этим днищем 3 и этой вставкой 1а. Нагревание и штамповка вызывают, с одной стороны, растекание более мягкого материала, который при этом заполняет отверстия 7 вставки, а с другой стороны, периферийное изгибание этой вставки, в частности, в том случае, когда используется вставка в форме пластины. Исходная форма в виде капсулы является, однако, предпочтительной, причем штамповка обеспечивает совмещение кромок вставки и чаши в зоне 45, показанной на фиг.8, а также обеспечивает поднятие мягкого металла в этой зоне для прочной фиксации между вставкой, деформируемым блоком мягкого металла 1b и днищем чаши.

Вставки 1а с формами их щелей, показанными на фигурах с 10 по 13, совместимы с одной из упомянутых выше технологий.

Здесь следует отметить, что поперечное сечение отверстий 7 и, в частности, отверстий 30а не обязательно будет цилиндрическим. Таким образом, может рассматриваться и, например, коническое поперечное сечение.

Реферат

Изобретение относится к кухонному изделию, содержащему днище, соединенное на своей нижней стороне с вставкой, изготовленной из твердого материала и содержащей отверстия, проходящие сквозь эту вставку для ее закрепления на упомянутом днище. При этом по меньшей мере некоторые из этих отверстий выполнены в виде удлиненных щелей, индивидуально определяющих по их длине в целом форму арки и представляющие противоположные концевые участки, которые все являются ориентированными либо в направлении центра упомянутой вставки, либо в направлении наружной периферийной части этой вставки. Технический результат - повышение сопротивления днища к деформации в процессе изготовления и эксплуатации за счет уменьшения площади поверхности вставки с сохранением совместимости изделия с системами индукционного нагревания. 15 з.п. ф-лы, 13 ил.

Формула