Емкость для приготовления пищи с устранением деформации днища

 

Изобретение относится к емкости для приготовления пищи, используется в пищевой промышленности. Сущность изобретения: емкость выполнена из металлического или легкосплавного диска с днищем. Днище имеет вогнутую форму, содержит пластину из металла, свойства которого отличаются от свойств металла, из которого изготовлен диск. Пластина заделана в днище и перекрывает небольшую его часть. 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к емкости для приготовления пищи, в которой достигнуто снижение деформации днища, обусловленной нагревом и резкими колебаниями температуры в процессе ее использования.

Как правило, емкости для приготовления пищи изготавливают из штампованного тонколистового алюминия.

При нагреве поверхность днища посуды, соприкасающаяся с кухонной плитой или горелкой, подвергается воздействию гораздо более высокой температуры, чем температура внутренней поверхности днища.

Следствием этого является тепловое расширение, приводящее к выпучиванию днища посуды.

Для предотвращения этого нежелательного явления днищу посуды придают некоторую вогнутость, с тем, чтобы при нагреве оно становилось под действием теплового расширения практически плоским. При охлаждении же оно теоретически должно снова стать вогнутым.

Однако, как показывает практика, по прошествии какого-то определенного числа повторяющихся циклов нагрева и охлаждения вогнутость днища уменьшается, затем сводится к нулю, и в конечном итоге днище снова становится выпуклым, что делает посуду фактически непригодной к употреблению.

Сказанное объясняется особыми свойствами алюминия. В ходе повторяющихся циклов нагрева и охлаждения происходит выход за пределы зоны упругих деформаций, следствием чего является появление необратимых деформаций.

В патенте Великобритании N 2008390, кл. A 47 J 36/02, 1979 описана емкость для приготовления пищи, содержащая выполненные из металла стенки и днище с прикрепленной к его наружной поверхности пластиной, выполненной из металла, механические, тепловые и физические свойства которого отличаются от свойств металла емкости, причем пластина прикреплена к днищу с помощью нескольких расположенных отдельно участков крепления малой площади, например точечной сваркой.

В известной емкости пластина прикреплена к днищу с целью уменьшения возможности появления на внутренней поверхности днища участков с более высокой температурой нагрева, при этом сохраняется вероятность возникновения необратимой деформации днища.

Задачей изобретения является устранение необратимой деформации днища емкости для приготовления пищи, что позволяет увеличить срок ее службы.

Решение этой задачи обеспечено тем, что в емкости для приготовления пищи, содержащей выполненные из штампованного листа металла стенки и днище с прикрепленной к нему пластиной, выполненной из металла, механические, тепловые и физические свойства которого отличаются от свойств металла емкости, днище имеет вогнутую форму, а пластина заделана в него и перекрывает небольшую его часть.

Такое решение задачи позволяет снизить вероятность возникновения необратимой деформации днища емкости и увеличить срок ее службы. Благодаря тому, что пластина заделана в локализованную зону днища посуды и тому, что ее механические, тепловые и физические свойства отличаются от свойств металла или сплава, образующего остальную часть этой посуды, удается предотвратить малейшую необратимую деформацию днища даже по прошествии очень многих повторных циклов нагрева и охлаждения.

Как показали испытания, важно, чтобы пластина была заделана лишь в ограниченную по площади часть днища.

Емкость может быть выполнена из алюминиевого листа, а пластина - из стали, предпочтительно из нержавеющей стали, при этом вогнутость днища может быть такой, что при его размещении на кухонной плите его несущая поверхность, расположенная вокруг пластины с отличающимися свойствами, может касаться кухонной плиты, тогда как сама пластина может не касаться последней.

Вогнутость получают в процессе штамповки металлического или легкосплавного диска, в который предварительно полностью или частично заделана пластина.

Пластина может перекрывать 5-30% поверхности днища, иметь отверстия и быть частично заделанной в днище, так что металл днища полностью заполняет отверстия. Благодаря такой заделке пластина оказывается несколько приподнятой по отношению к поверхности днища.

Заделка пластины в металл днища посуды может быть выполнена путем холодного прессования, как описано в заявке на европейский патент N 509860, поданной от имени заявителя, либо посредством сварки, пайки или склеивания.

Пластина может иметь толщину от 3/10 до 5/10 мм и быть заделанной в днище на глубину от 0,5/10 до 1,5/10 мм при толщине алюминиевого днища от 2,5 до 5 мм.

Пластина может быть расположена рядом с канавкой, выполненной в днище. В необходимых случаях канавка может быть выполнена по окружности пластины.

Пластина может быть выполнена в форме диска или кольца и центрирована или не центрирована по отношению к днищу емкости.

Диаметр отверстий, выполненных в пластине, может быть меньше удвоенного расстояния между двумя отверстиями и может составлять около 3 мм, причем расстояние между двумя отверстиями может быть приблизительно равным 2 мм.

Пластина может быть разделена на несколько секторов или состоять из нескольких элементов.

Остальные признаки и преимущества изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания.

На фиг. 1 представлен диск-заготовка для штампования предлагаемой емкости, вид сверху; на фиг. 2 - диск, вид в разрезе.

На фиг. 1 и 2 показан диск, вырезанный из тонколистового металла или сплава типа алюминия. Такой диск подвергается штампованию по известной технологии до получения формы посуды для приготовления пищи наподобие сковороды или кастрюли, имеющей днище, устанавливаемое на кухонную плиту или горелку.

На фиг. 1 пунктиром очерчен круг С, обозначающий окружность днища 1 емкости.

Из практики известно также, что при штамповании диска 3 указанное днище 1 выполняют несколько вогнутым.

Согласно изобретению, в центральной части днища 1 предусмотрена пластина 2 из металла или сплава, свойства которого отличны от свойств металла или сплава, из которого изготовлен диск 3.

Как видно из фиг. 2, пластина 2 заделана в металл днища 1, а окружность 2а этой пластины 2 оказывается смежной с канавкой 4, выполненной в днище 1.

По окончании штампования диска 3 вогнутость днища 1 такова, что при его установке на кухонную плиту поверхность 5 днища, расположенная вокруг пластины 2, касается кухонной плиты, в то время как поверхность пластины 2 не касается последней.

Целесообразно, чтобы диск 3 был выполнен из алюминиевого листа толщиной от 2,5 до 5 мм.

Пластину 2 предпочтительно изготавливать из нержавеющей стали.

Указанная пластина 2 должна предпочтительно перекрывать от 5 до 30% поверхности днища 1. Именно такой незначительный процент перекрытия днища 1 пластиной 2 позволяет получить наилучшие результаты как по сопротивляемости деформации днища 1 под воздействием повторных циклов нагрева и охлаждения, так и с точки зрения теплопередачи и распределения температуры.

Подобные результаты определяются именно частичной заделкой пластины 2 в центральную зону днища посуды и разностью свойств стали и алюминия. Это не дает возможности деформации днища стать необратимой в условиях повторяющихся циклов нагрева и охлаждения.

В варианте, показанном на фиг. 1 и 2, пластина 2 имеет отверстия 6, например, круглой формы, равномерно отстоящие друг от друга и распределенные по всей поверхности пластины. Эта пластина 2 частично заделана в днище 1. Заделка пластины 2 может быть выполнена холодным прессованием, как описано в заявке на европейский патент N 509860, поданной от имени заявителя.

Таким образом, пластина 2 оказывается жестко связанной с днищем 1 посуды в большом числе точек и препятствует какой-либо деформации днища 1 благодаря свойствам стали, из которой она изготовлена.

Достаточно, чтобы пластина 2 имела толщину от 3/10 до 5/10 мм (при толщине алюминиевого днища от 2,5 до 5 мм). Ее заделки в днище 1 на глубину от 0,5/10 до 1,5/10 мм достаточно для получения очень хороших результатов. Следует указать, что слишком глубокая заделка пластины 2 в металл днища 1 приводит к нежелательным результатам.

Как показано на фиг. 1, пластина 2 выполнена в форме диска. Однако ее вполне можно сделать и в виде многоугольника или кольца. В необходимых случаях пластину 2 можно разделить на несколько участков или выполнить в виде решетки.

Диаметр отверстий 6 пластины 2 не имеет принципиального значения. Все же целесообразно, чтобы их диаметр был не больше удвоенного расстояния между двумя соседними отверстиями.

Так, например, отверстия 6 могут иметь диаметр порядка 3 мм при расстоянии между двумя соседними отверстиями около 2 мм.

Приведем результаты сравнительных испытаний двух сковород, одна из которых была изготовлена по традиционной технологии, а другая - в соответствии с изобретением.

Сковороды имели одинаковые размеры и были сделаны из алюминиевого листа толщиной 3,4 мм.

Сковорода, выполненная в соответствии с изобретением, имела в днище диск из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм и диаметром 75 мм.

Обе сковороды подвергли повторным циклам резких нагревов и охлаждений (нагрев до 250^oC, сопровождаемый охлаждением водопроводной водой приблизительно до 20^oC).

Необратимая деформация днища обычной сковороды была зарегистрирована по прошествии 30 описанных циклов.

В случае же с использованием сковороды, выполненной согласно изобретению, необратимая деформация днища наступила лишь после 300 повторных циклов нагрева и охлаждения.

Совершенно очевидно, что изобретение не ограничивается описанными выше примерами и что можно вносить в них всевозможные изменения при условии сохранения объема изобретения.

Так, например, пластина 2 может иметь любую нужную форму и быть расположенной не обязательно в центре днища посуды.

Эта пластина может быть выполнена, например, в форме звезды с любым количеством лучей. Форма пластины может быть ассимметричной, и она может быть снабжена ответвлением, ориентированным в нужном направлении, например в направлении ручки посуды.

Формула изобретения

1. Емкость для приготовления пищи, содержащая выполненные из металла стенки и днище с прикрепленной к нему пластиной, выполненной из металла, механические, тепловые и физические свойства которого отличаются от свойств металла емкости, отличающаяся тем, что днище имеет вогнутую форму, а пластина заделана в него и перекрывает небольшую его часть.

2. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена из алюминиевого листа, а пластина выполнена из стали.

3. Емкость по п.1 или 2, отличающаяся тем, что вогнутость днища такова, что при его размещении на кухонной плите несущая поверхность днища, расположенная вокруг пластины с отличающимися свойствами, касается кухонной плиты, тогда как сама пластина не касается последней.

4. Емкость по любому из пп.1 3, отличающаяся тем, что пластина перекрывает 5 30% поверхности днища.

5. Емкость по любому из пп.1 4, отличающаяся тем, что пластина имеет отверстия и частично заделана в днище.

6. Емкость по любому из пп.1 5, отличающаяся тем, что пластина имеет толщину 3/10 5/10 мм и заделана в днище на глубину 0,5/10 1,5/10 мм при толщине алюминиевого днища 2,5 5 мм.

7. Емкость по любому из пп.1 6, отличающаяся тем, что пластина расположена рядом с канавкой, выполненной в днище.

8. Емкость по любому из пп.1 7, отличающаяся тем, что пластина выполнена в форме диска или кольца.

9. Емкость по любому из пп.1 7, отличающаяся тем, что пластина центрирована по отношению к днищу емкости.

10. Емкость по любому из пп.1 7, отличающаяся тем, что пластина не центрирована по отношению к днищу емкости.

11. Емкость по любому из пп.1 7, отличающаяся тем, что диаметр отверстий, выполненных в пластине, меньше удвоенного расстояния между двумя отверстиями.

12. Емкость по п.11, отличающаяся тем, что отверстия имеют диаметр около 3 мм, а расстояние между двумя отверстиями приблизительно равно 2 мм.

13. Емкость по п.8, отличающаяся тем, что пластина разделена на несколько секторов.

14. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что пластина состоит из нескольких элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2