專利名稱：安全薄壁壓力鍋的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬日用壓力烹飪器具。
尚未見到在壓力鍋的制造和應用中，鍋體和鍋蓋采用剛性密封連接，而由鍋蓋的彈性位移來有效地將鍋內最高壓力限制在安全壓力范圍的有關技術應用和資料。
日用壓力鍋作為普及的壓力烹飪器具，幾十年來其產品長盛不衰，而近幾年來又有電熱壓力鍋上市，滿足市場需求。除了它們的優(yōu)點以外，其最大弱點是在設計原理上就存在著使用中的不安全因素，致使事故時有發(fā)生。而為確保壓力鍋的使用安全，除在鍋蓋上專設壓力安全裝置外，還將日用壓力鍋的破壞試驗壓力，設計為數倍的使用壓力，為滿足這一力學強度要求，就必須大大增加鍋體和鍋蓋的材料厚度，這不僅大幅度地增加了成本，而且在一旦事故發(fā)生時，破壞力更大。根除日用壓力鍋在使用中的不安全因素，成為壓力鍋的研究和設計者們幾十年來追求的目標。市售一種將鍋體和鍋蓋彈性密封連接的壓力鍋，由于具有超壓工作自動泄壓的優(yōu)點，成為名符其實的安全壓力鍋。但由于其結構設計上繁瑣而無創(chuàng)新，且增添了不少材料消耗，加上使用上的不方便，故因其實用性差未能普及。
本發(fā)明的目的是采用日用壓力鍋現有流行的合開蓋方式，將鍋蓋設計成具有自動泄壓功能的薄壁彈性鍋蓋，徹底消除使用中的不安全因素。因此，可將破壞試驗壓力降低到接近工作壓力，大幅度節(jié)省壓力鍋的材料消耗。提供一種鍋蓋自動泄壓式的安全薄壁壓力鍋，為日用壓力鍋和電熱壓力鍋等產品更新換代，是本發(fā)明的最終目的。
本發(fā)明采用的方法和原理是現有日用壓力鍋的鍋蓋，分為剛性鍋圈和彈性鍋蓋來組成安全薄壁壓力鍋的具有自動泄壓功能的薄壁彈性鍋蓋，而現有日用壓力鍋的鍋體和密封膠圈則可被原封不動地(通常是有選擇地)用于安全薄壁壓力鍋。當然，它的鍋體材料的厚度可大幅度降低。其工作原理結合

圖1和圖2說明。在圖1中，〔1〕是彈性鍋蓋、〔2〕是剛性鍋圈、〔3〕是密封膠圈、〔4〕是鍋體、〔5〕是限壓閥、〔6〕是上下手柄。在圖2中繪出了圖1中密封膠圈〔3〕部位的細節(jié)，其中彈性鍋蓋〔1〕上有邊緣波紋〔7〕、在邊緣波紋〔7〕上均布著泄壓孔〔8〕以及彈性鍋蓋〔1〕上的密封環(huán)〔9〕。如圖2所示，安全薄壁壓力鍋與現有日用壓力鍋一樣是依靠密封膠圈〔3〕的密封膠圈上唇〔10〕和密封膠圈下唇〔11〕與鍋體〔4〕和彈性鍋蓋〔1〕形成密封的。與彈性鍋蓋〔1〕焊接成一體的剛性鍋圈〔2〕，能夠使合開蓋方便、密封性好和具有足夠的強度。本發(fā)明中取用薄壁的彈性鍋蓋〔1〕，其邊緣處專門加工成型一邊緣波紋〔7〕，當鍋內壓力增加時，彈性鍋蓋〔1〕上的密封環(huán)〔9〕會隨彈性鍋蓋〔1〕的中心產生向上的位移。彈性鍋蓋〔1〕可以看作是一周邊固定、具有邊緣波紋的膜片。在壓力鍋的工作壓力范圍內，密封環(huán)〔9〕因壓力所產生向上的位移，由于密封膠圈上唇〔10〕，受自身彈力和鍋內壓力向上與密封環(huán)〔9〕隨動，密封仍被保持。顯然，這一動密封狀態(tài)只能在一定壓力范圍內保持，當鍋內壓力因故障超過工作壓力一定值時，由于彈性鍋蓋〔1〕的密封環(huán)〔9〕向上位移量加大，致使密封膠圈上唇〔10〕，受剛性鍋圈〔2〕的上沿(即向鍋中心線延伸段)的限位，無法再繼續(xù)隨動。因此，在密封環(huán)〔9〕與密封膠圈上唇〔10〕之間出現縫隙，使鍋內多余壓力經這一縫隙和邊緣波紋〔7〕上的泄壓孔〔8〕泄放至鍋外，將鍋內壓力限制在一泄壓壓力上，消除不安全因素。而當故障消除后，依靠彈性鍋蓋〔1〕上的邊緣波紋〔7〕的彈性，使密封環(huán)〔9〕向下位移，重新與密封膠圈上唇〔10〕實現密封。可見由彈性鍋蓋〔1〕和剛性鍋圈〔2〕組成的薄壁彈性鍋蓋，當鍋內因故超壓時，彈性鍋蓋〔1〕有自動泄壓功能，而當故障消失后，彈性鍋蓋〔1〕又自動復位正常工作。下面結合實施例進一步說明。
實施例1。鍋體〔4〕的設計與現有日用壓力鍋相似，如采用不銹鋼壓力鍋的鍋體，其鍋體材料的厚度可大幅度減少。密封膠圈〔3〕仍可采用現有與不銹鋼壓力鍋配套的密封膠圈。鍋蓋可分成兩個另件加工，剛性鍋圈〔2〕的下部牙口部分，其尺寸要與鍋體〔4〕配合，這一配合應滿足合開蓋方便、密封性好及具有足夠的強度等要求，剛性鍋圈〔2〕的內尺寸高度、幾何形狀和其上沿的尺寸，應滿足密封膠圈〔3〕的配合尺寸要求。剛性鍋圈〔2〕的設計要求，類同于現有日用不銹鋼壓力鍋鍋蓋邊緣牙口的尺寸要求，其壁厚是可大幅度減少的。剛性鍋圈〔2〕的上沿向鍋中心線延伸的長度，一般控制在5mm左右，它除了在合開蓋時限制密封圈〔3〕的位置外，還被用來與邊緣波紋〔7〕、密封膠圈〔3〕及密封環(huán)〔9〕等統一協調幾何形狀與尺寸，以確定所需的泄放壓力值。彈性鍋蓋〔1〕的材料厚度，對于φ20cm的不銹鋼壓力鍋蓋，可選取厚度在δ＝0.4mm左右。邊緣波紋〔7〕的尺寸，可選擇為R5～8mm，應指出邊緣波紋〔7〕的剖面形狀不僅限于圓弧形，如可以是正弦曲線、攏物線等曲線線段形狀，它幾乎可以是任意的曲線形狀。邊緣波紋〔7〕的幾何尺寸的選擇應滿足位移的要求，這是本發(fā)明的關鍵技術之一。泄壓孔〔8〕可開成圓形、方形、長方弧形，在保證有一定的泄放面積前提下，不應對邊緣波紋〔7〕的彈性參數產生不愿出現的影響，如將泄壓孔加工成2mm寬、弧長15mm的孔六個(均布)。彈性鍋蓋〔1〕的密封環(huán)〔9〕是在彈性鍋蓋〔1〕上加工成形的密封環(huán)面，由于采用現有不銹鋼壓力鍋的密封膠圈，故密封環(huán)〔9〕的尺寸，在鍋內無壓靜態(tài)時，應依密封膠圈〔3〕的形狀設計，或完全沿用現有日用不銹鋼壓力鍋蓋與密封膠圈結合處的尺寸。將剛性鍋圈〔2〕與彈性鍋蓋〔1〕如圖2所示的連接處焊接緊固，即成為本發(fā)明中的薄壁彈性鍋蓋。在設計中，如將壓力鍋的工作壓力定為100kpa(表壓下同)，其自動泄放壓力可選擇在120～160kpa，按此范圍設計和選取邊緣波紋〔7〕等參數。因此，鍋體和鍋蓋剛性連接強度，僅需通過200kpa左右耐壓試驗即可，這與現有壓力鍋生產標準中的有關強度試驗壓力相比，大幅度節(jié)省材料消耗是顯而易見的。另外，在實施中也還可利用在密封膠圈上唇〔10〕的邊緣處開泄壓缺口的方法，來控制產品的最高泄放壓力。
實施例2。以本發(fā)明中的薄壁彈性鍋蓋，如實施例1中的鍋蓋，替代現有市場上的日用自動電熱壓力鍋的鍋蓋，組成以薄壁彈性鍋蓋確保安全工作、以普通自動電飯鍋的加熱方式和磁鋼式傳感器完成全功率加熱到半功率加熱切換的安全自動電熱壓力鍋。使這類電熱壓力鍋確保安全工作，降低成本，取得良好的社會效益。
本發(fā)明提出的薄壁式彈性鍋蓋，可有效地解決日用壓力鍋的幾十年生產史以來的產品在使用中的不安全因素，使之成為名符其實的安全壓力鍋。不安全因素解決后，隨之而來的是節(jié)省大量材料，為壓力鍋的生產和使用，帶來巨大地社會經濟效益，其推廣應用前景十分可觀。
權利要求
1.一種由薄壁彈性鍋蓋和鍋體剛性密封連接的安全薄壁壓力鍋，其特征在于它由帶有邊緣波紋[7]、密封環(huán)[9]的彈性鍋蓋[1]和剛性鍋圈[2]組成的薄壁彈性鍋蓋，與鍋體[4]和密封膠圈[3]形成剛性密封連接組成的安全薄壁壓力鍋。
2.根據權利要求1所述的安全薄壁壓力鍋，其特征在于它的薄壁彈性鍋蓋，是由帶有邊緣波紋〔7〕的彈性鍋蓋〔1〕與帶有連接牙口的剛性鍋圈〔2〕緊固連接而成。
3.根據權利要求1所述的安全薄壁壓力鍋，其特征在于彈性鍋蓋〔1〕上的邊緣波紋〔7〕的剖面形狀，可以是圓弧形、正弦曲線、拋物線等任意曲線形狀。
4.根據權利要求1所述的安全薄壁壓力鍋，其特征在于彈性鍋蓋〔1〕上的邊緣波紋〔7〕上開有泄壓孔〔8〕，泄壓孔可以是圓形、方形、長方弧形等。
5.根據權利要求1所述的薄壁安全壓力鍋，其特征在于它的剛性鍋圈〔2〕下部有用以合開蓋的牙口和上部用以限位密封膠圈〔3〕的上沿。
6.根據權利要求1所述的薄壁安全壓力鍋，其特征在于它的密封膠圈〔3〕由密封膠圈下唇〔11〕和密封膠圈上唇〔10〕組成，并可在密封膠圈上唇〔10〕上開有泄壓缺口。
全文摘要
本發(fā)明屬日用壓力烹飪器具。它采用薄壁彈性鍋蓋和鍋體剛性連接，并由鍋蓋和鍋體之間的密封膠圈實現密封。當壓力鍋因故處于超壓工作時，鍋蓋自動向上的位移會破壞鍋蓋和鍋體之間的密封，形成自動泄壓，這樣在設計上可大幅度降低壓力鍋的破壞試驗壓力，達到節(jié)約材料降低成本的目的，解決了壓力鍋幾十年生產史上，一直存在的壓力鍋使用中的不安全因素及材料消耗問題，有很高的推廣應用價值。
文檔編號A47J27/08GK1060397SQ91111160
公開日1992年4月22日 申請日期1991年11月30日 優(yōu)先權日1991年11月30日
發(fā)明者王永光 申請人:王永光