專利名稱：具有增強邊緣的炊具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進的炊具容器，具體地說，涉及普通圓形的罐 和鍋。
背景技術(shù)：
多層并層壓的炊具容器，比如罐和鍋在現(xiàn)有技術(shù)中人所共知。它 們通常將銅和/或鋁配置成一個或多個芯層，與周圍層一起形成炊具露 出的內(nèi)表面和/或外表面。
其中的好處在于，銅和/或鋁芯層提高了炊具的熱性能；使能實現(xiàn) 食品的快速加熱且使溫度分布更均勻。包圍銅和/或鋁芯的疊壓外層可 以形成更易于清理或保持廚房中特別所需外觀的外表面。
這種層壓的炊具制品最初用預(yù)層壓的片料制造。適用于最終形成
炊具的片料的制造方法在Groll的且名稱為"Bonding of Dissimilar Metals (不同金屬的結(jié)合)"的美國專利#6，427,904、以及同樣是Groll 的且名稱為"Copper Core Cooking Griddle and Method of Making Same (銅芯烹飪平鍋及其制造方法)"的美國專利#6，109，504中有所 描述。'504號專利指出通過反復(fù)熱軋結(jié)合步驟連續(xù)厚度減薄來形成用 于制造炊具的不銹鋼/銅/不銹鋼的片料疊層的客觀需要。構(gòu)造中優(yōu)選 的成分是304L級不銹鋼外層與高純C-102級銅內(nèi)芯擴散結(jié)合的復(fù)合 材料。然而，最初采用爆炸結(jié)合來層壓三層。
然后，通過首先將片料切割或修整為圓形再由層壓片料制造出炊 具.修整成圓形的工件然后在模具中變形或拉伸而形成容納流體的炊
具容器。修整工序，不管是在拉伸工序的開始或結(jié)束時進行，都要露 出炊具制品中的所有層。因此，在疊層芯部中用的較軟的銅或鋁，連 同不銹鋼的覆蓋外層都在邊緣處露出。邊緣處較軟且在該邊緣處露出 的芯部材料易于被壓凹或損壞。邊緣的強度是選擇用于形成炊具制品 的層壓材料的一個因素。也就是說，要不是較軟的材料在邊緣處露出 并且需要使邊緣的強度足以抵抗變形，炊具制品就能由更薄的疊層制 出，從而不但降低重量而且節(jié)省材料成本。
因此，本發(fā)明的第一目的是提供一種多層或?qū)訅旱拇毒?，這種炊 具克服現(xiàn)有技術(shù)的層壓炊具中的上述缺陷。
具體地說，本發(fā)明的目的是提供一種形成層壓炊具的替換方法， 該方法提供一種在邊緣處對露出的芯部材料進行保護的方式。
本發(fā)明的另一目的是提供一種潛在地重量更輕而又沒有在疊層中 較軟的材料在邊緣處會易于損壞或壓凹這樣缺陷的層壓炊具。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，本發(fā)明的各個目的和優(yōu)點通過提供一種包覆的炊具
制品來實現(xiàn)，這種炊具包括具有由第一金屬層形成的內(nèi)烹飪表面的 基本圓形底部；包圍所述底部以形成能保持流體的容器的基本豎直壁， 所述豎直壁終止于邊緣處；其中，所述豎直壁的內(nèi)表面與由第一金屬 層形成的所述內(nèi)烹飪表面相連，并且所述豎直壁的至少一部分外表面 由第二金屬形成；而且其中第一金屬的一部分延伸超過邊緣并向下延 伸所述豎直壁的至少一部分外表面，從而使第二金屬在邊緣處不露出。
本發(fā)明的另一方面的特征在于一種形成炊具制品的方法，該方法 包括形成具有內(nèi)金屬層和外金屬層的原容器，該外金屬層終止于限 定第二邊緣的內(nèi)金屬層的高度下面的第一邊緣處；而后疊合內(nèi)金屬層 超出第一邊緣高度的那部分，由此內(nèi)層的這個部分形成炊具容器在其 邊緣處的內(nèi)層和外層.
本發(fā)明的上述方面提供了兩個或更多包層或疊層中的一個在邊緣 處不會受到壓凹和相關(guān)物理或化學(xué)破壞的優(yōu)點.
一個另外的優(yōu)點通過內(nèi)層使用強度更大的材料，比如不銹鋼或鈦
來實現(xiàn)，以增強較薄或較軟的中間層或外層，這樣不僅使鍋的重量能 降低，而且使較厚的底層能對食品有更佳的熱傳遞和熱均勻性。
從下面結(jié)合附圖對其實施例的描述中，本發(fā)明的以上和其它目的、 效果、特征和優(yōu)點將變得更加明顯.


圖1A和1B是形成炊具制品的最初步驟的橫斷面圖。 圖2A和2B是示出形成炊具制品邊緣的步驟的橫斷面圖。 圖3是成品炊具容器在加裝側(cè)面把手之前的橫斷面圖。 圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明的替換實施例形成炊具制品的最初步驟 的橫斷面圖。
圖5A和5B是示出圖4所示實施例中形成炊具制品邊緣的步驟的 橫斷面圖。
圖6是炊具制品的替換實施例在加裝側(cè)面把手之前的橫斷面圖， 作為圖4和5所示工序的結(jié)果。
具體實施例方式
參照圖1至6，在這里各個視圖中，相同的參考標記表示相同的 部件，其中示出具有增強邊緣全部標示為100的、新型且改進的炊具
制品o
根據(jù)本發(fā)明，圖1-2示出形成炊具制品100的步驟順序，而圖3 是準備連接一個或多個側(cè)面把手的成品炊具的橫斷面圖。
如圖3所示，成品炊具制品100具有底部32，底部32由終止于 邊緣33處的基本上豎直側(cè)壁31所包圍以形成容納流體的容器100。 豎直側(cè)壁31具有由嵌套在外容器20內(nèi)的內(nèi)容器10形成的內(nèi)層IO'(如 圖1B所示)。因此，側(cè)壁31具有由外容器20的側(cè)壁形成的外層20'。 再參照圖1A，邊緣33由內(nèi)容器10的側(cè)壁11中延伸超過外容器20緣 邊23的上端14形成。如圖2B和3所示，這個上端14彎曲或拉下遮 蓋邊緣23，使得一部分15從邊緣33向下延伸而覆蓋一部分外側(cè)壁20'。
在圖IA中，具有底部12容納流體的內(nèi)容器10由終止于邊緣13 的基本上豎直側(cè)壁11所包圍并嵌套在稍大的外容器20內(nèi).通常容納
流體的外容器20具有底部22并且由終止于邊緣23的基本上豎直側(cè)壁 21所包閨。
在形成炊具制品100的工序中的第一步驟中，內(nèi)容器IO和外容器 20相結(jié)合，以形成原容器30,如圖2B所示。應(yīng)當(dāng)注意到，內(nèi)容器的 豎直壁11的一部分14這時延伸超出外容器20的邊緣23。在原容器 30中，底部32由內(nèi)容器10的底部12和外容器20的底部22形成。 另外，側(cè)壁31分別由內(nèi)容器10的側(cè)壁11和外容器20的側(cè)壁21形成。
內(nèi)容器IO優(yōu)選由不銹鋼或鈦形成。外容器20優(yōu)選由鋁形成。還 應(yīng)當(dāng)理解到，外容器20另外可選用銅。
優(yōu)選地，內(nèi)容器10和外容器20的結(jié)合采用沖擊結(jié)合和/或釬焊步 驟中的至少一種，如果采用釬焊來結(jié)合內(nèi)容器10和外容器20，則將 釬焊料在嵌套之前施加至內(nèi)容器10的外表面或外容器20的內(nèi)表面中 的至少一個上。
為了完成釬焊工序，升高原容器30的溫度，以熔化釬焊料，釬焊 料在冷卻時在界面112處形成冶金接合，使內(nèi)容器10和外容器20形 成一體。在共同界面112處施加壓力，以將內(nèi)容器10和外容器20彼 此壓緊，提供液體釬焊料的凝固和流動。應(yīng)當(dāng)理解到，內(nèi)容器10和外 容器20每個都以足夠的尺寸公差拉伸，以便于嵌套插入形成未結(jié)合的 原容器30。另外還優(yōu)選地，在嵌套之后使具有微小的間隙，以便在原 容器30的共同界面112處容納固體釬焊料(以及為了熔化的釬焊料或 液體助焊劑的最終浸吸)。
另外還優(yōu)選地，在釬焊或沖擊結(jié)合之后采用"拉深(ironing)工 藝"，"拉深"通過在一組模具中深拉原容器30的反復(fù)步驟來完成，該 組模具的凸模元件和凹模元件之間具有間隙并且逐步小于側(cè)壁31實 際組合厚度。
由于要保護的側(cè)壁31的外層21通常比內(nèi)層11軟，因此層21的 厚度通常要減薄。由于在釬焊工序中難以使液體助焊劑在界面112中 要結(jié)合的整個面積上完全回流，因而空氣和潮氣就會被截留在這個間 隙中。"拉深加工"還是有利的，因為該加工逐漸地將截留在共同界面
112處的空氣和潮氣排出。例如，當(dāng)外層ll是不銹鋼層時，其將仍具 有與內(nèi)容器IO基本上相同的高度。然而，由于較軟外層21，比如鋁 或銅的壁厚將要減薄，因此這個壁的高度將增加，因為在拉深加工期 間這種材料將被向上推.因而，原容器30中外容器的邊緣的最終位置 在圖2A中用23'示出。
圖2A-2B示出該發(fā)明工序的下一步驟，其中側(cè)壁11的部分14滾 壓在邊緣23'上，以形成成品容器100的最終邊緣33。彎曲和滾壓邊 緣部分14的方向用虛線箭頭61示出，并且具有假想部分62和63， 以示出部分14的逐步移動，直到完成滾壓工序(圖2B)。因此，應(yīng)當(dāng) 理解到，上述加工提供一種形成炊具制品的方法，這種方法不使用昂 貴的預(yù)層壓片料，而且還對另外在邊緣處將要露出且易于受損的疊層 的較軟外層予以保護。
圖2所示制造工藝的另一個優(yōu)選方面是沿著外容器20的圓周在邊 緣23'之下制造凹槽24。在邊緣被滾壓或折疊之后，形成邊緣的部分 14的棱邊25被壓入凹槽24。壓下棱邊25便在炊具容器上產(chǎn)生平的外 形，這種外形不大可能截留污物和碎屑，而且還易于清理。凹槽可在 形成外容器20之前或之后通過銑削來制成。另一方面，凹槽也可通過 沖壓用來形成外容器20的片材來制出。
在本發(fā)明的替換實施例中，炊具制品IOO可包括一個或多個層壓 在側(cè)壁對11和21或者底部對12和22中任一或兩者之間的中間層。 這種中間層優(yōu)選為銅或鋁，具有比不銹鋼或鈦內(nèi)層或外層更高的導(dǎo)熱 率。
當(dāng)外層21是鋁時，還優(yōu)選地在疊合之后將鋁質(zhì)外容器20進行陽 極氧化處理。如果內(nèi)容器10由不銹鋼制造，則需要進行掩蔽處理或者 另外在此加工期間形成防腐陽極氧化鍍液進行防護處理。在替換的實 施例中，外容器是鈦或者其合金。由于鈦通常耐酸性陽極氧化鍍液， 故在陽極氧化處理期間無需進行掩蔽處理。
通常，內(nèi)容器10的側(cè)壁11的厚度Vh于外容器20的側(cè)壁21的厚 度大約1/2至1/10之間。應(yīng)當(dāng)理解到，對容納流體容器的主要強度要
求的是邊緣。因此，如困2和圖3所示疊合邊緣達到雙倍厚度才使內(nèi) 容器10的側(cè)壁11的厚度能減薄2倍，而且炊具制品的耐用性不會有 顯著降低。因此，在采用鈦金屬來生產(chǎn)非常輕質(zhì)的烹飪?nèi)萜鞯那闆r下， 這種鈦厚度的2倍減薄具有顯著的商業(yè)優(yōu)點，因為鈦合金相當(dāng)昂貴， 通常是不銹鋼材料成本的大約3至10倍之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，圖4-5示出形成一種替換炊具制品100 的步驟順序。炊具制品IOO在圖6中以橫斷面圖示出，其處于隨時可 以連接一個或多個側(cè)面把手的狀態(tài)。
在圖4A中，具有底部12的容納流體的內(nèi)容器10由終止于邊緣 13處的基本上豎直側(cè)壁11所包圍。內(nèi)容器10嵌套在稍大的外容器40 內(nèi)。通常容納流體的外容器40具有底部42并且由終止于邊緣43處的 基本上豎直側(cè)壁41所包圍。然而，外容器40可選擇地通過深拉內(nèi)金 屬層45和外金屬層46的疊層來形成。因此，當(dāng)內(nèi)容器10和外容器 40嵌套并結(jié)合而形成原容器50時，如圖4B所示，內(nèi)金屬層46則成 為如圖6所示層壓炊具制品100的內(nèi)側(cè)或芯層。然而，還應(yīng)當(dāng)理解到， 在本發(fā)明的其它實施例中，內(nèi)容器IO和外容器40可以利用拉深或不 用拉深進行沖擊結(jié)合。
圖5A-5B示出該發(fā)明工序的下一步驟，其中，側(cè)壁11的部分14 滾壓在邊緣43上，以形成圖6中成品容器100的最終邊緣55。彎曲和 滾壓邊緣部分14的方向用虛線箭頭61示出，并且具有假想部分62和 63，以示出部分14的逐步移動，直到如圖5B所示完成滾壓工序。因 此，如圖4B所示內(nèi)容器與外容器的結(jié)合嵌套和圖5中滾壓延伸棱邊部 分14的加工使得外容器40的整個外金屬層46不僅被完全封蓋而且還 將邊緣33增強。應(yīng)當(dāng)理解到，可以在邊緣33下面設(shè)置圃形周邊凹槽， 以通過插入來接受內(nèi)金屬層的周邊，從而限定最終邊緣55的棱邊。
盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是并不表示要將本發(fā) 明的范圍限制于所述的具體形式，而是相反，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)包括 如本發(fā)a月所附權(quán)利要求所述的精神和范閨內(nèi)的這種替換、改變和等效 作法.
權(quán)利要求
1.一種炊具制品，該制品包括a)具有由第一金屬層形成的內(nèi)烹飪表面的基本上圓形底部，b)包圍所述底部以形成能保持流體的容器的基本上豎直壁，所述豎直壁終止于一邊緣處，c)其中，所述豎直壁的內(nèi)表面與所述由第一金屬層形成的內(nèi)烹飪表面相連，并且所述豎直壁的至少一部分外表面由第二金屬形成，d)其中，第一金屬層的一部分延伸超過所述邊緣并且向下延伸所述豎直壁的至少一部分外表面，從而使第二金屬在邊緣處不露出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的炊具制品，其中，所述第一金屬層結(jié)合 至所述第二金屬上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的炊具制品，其中，第一金屬層包括至少 一個金屬層，該金屬層比第二金屬要硬并且形成覆蓋部分炊具制品的 內(nèi)部和邊緣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的炊具制品，其中，所述第二金屬延伸， 以覆蓋所述炊具容器的外底部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的炊具制品，還包括層壓在所述第一金屬 層的至少一部分和第二金屬之間的第三金屬層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的炊具制品，其中，第三金屬層比第一金 屬層和第二金屬中的至少一個更加導(dǎo)熱。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的炊具制品，其中，第一金屬層由至少兩 個層壓金屬層構(gòu)成，該兩個金屬層包括形成炊具制品壁的封蓋芯部和 底部的導(dǎo)熱層以及形成炊具制品的內(nèi)表面且遍布炊具制品邊緣的外部 分的較硬層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的炊具制品，其中，第一金屬是不銹鋼。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的炊具制品，其中，第一金屬層基本上由 鈦構(gòu)成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的炊具制品，其中，第一金屬包括至少 一層鈦合金。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的炊具制品，其中，第二金屬是鋁。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的炊具制品，其中，第二金屬是鋁。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的炊具制品，其中，鋁被陽極氧化處理。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的炊具制品，其中，第二金屬是鑄鐵。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的炊具制品，其中，第二金屬是銅。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的炊具制品，其中，所述邊緣通過以下 工序形成首先形成容器，其中，第一金屬層的高度超過第二金屬層 的高度；而后在兩者的接合處將第一金屬層滾壓在第二金屬層上。
17. —種形成炊具制品的方法，該方法包括a) 形成具有內(nèi)金屬層和外金屬層的原容器，外金屬層終止于限定 第二邊緣的內(nèi)金屬層的高度之下的第一邊緣處，b) 折疊內(nèi)金屬層的超出第一邊緣高度的那部分，從而使內(nèi)層的 這個部分形成烹飪?nèi)萜髟谄溥吘壧幍膬?nèi)層和外層。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在第一緣邊下面設(shè)置圓形 周邊凹槽和將內(nèi)金屬層的周邊插入凹槽的步驟。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括通過將第一容器嵌套在第 二容器中來形成原容器和將第一容器結(jié)合至第二容器的步驟，其中，第一容器具有比第二容器高的邊緣。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述結(jié)合嵌套容器的步驟 是釬焊。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，還包括在所述嵌套容器的釬焊步 驟之后拉深的步驟。
22. 如權(quán)利要求22所述的方法，還包括通過將第一容器嵌套在第 二容器中來形成原容器和將第一容器結(jié)合至第二容器的步驟，其中，第 一容器具有比第二容器高的邊緣。
23. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述結(jié)合嵌套容器的步驟 是釬焊，
24. 如權(quán)利要求22所述的方法，還包括在所述嵌套容器的釬焊步 驟之后拉深的步驟。
全文摘要
一種炊具制品，其中，多個金屬連續(xù)層形成底部的烹飪表面和周圍的側(cè)面，它們限定容納流體的區(qū)域，該炊具制品具有形成在內(nèi)疊層上的保護邊緣，該內(nèi)疊層卷過邊緣稍下的最外疊層，而后與其結(jié)合。
文檔編號B32B37/02GK101103878SQ20071012839
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月11日
發(fā)明者鄭建穗 申請人:美亞知識產(chǎn)權(quán)有限公司