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Koch-, Brat- oder Backgeschirr Die Erfindung betrifft die Herstellung
von Koch-, Brat-oder Backgeschirren und insbesondere solchen Geschirreng bei denen
das ganze Gefäß oder zumindest der Boden aus
mindestens zwei Schichten besteht. Bei gweischichtigen Geschirren besteht eine Schicht
aus einem
korrosionsfesten Werkstoff, vorzugsweise rostfreiem, austenitischem oder ferritischem
Edelstahl, die mit einer weiteren Schicht aus einem
genügend festen, gut wärmeleitenden Werkstoff kombiniert ist. Die wärmeleitende
Schicht wird dabei vorzugsweise auf die
Außenseite des Geschirrs
gelegt, die mit der Heizquelle in Berührung steht. Die Innenseite des Geschirrs,
die mit den Nahrungsmitteln in Berührung kommt, besteht aus dem korrosionsfesten
Material. Bei Geschirren aus drei Schichten liegen die korrosionsfesten Schichten
vorzugsweise auf der Innen- und Außenseitl und die gut wärmeleitende Schicht befindet
sich dazwischen.
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Bekannt ist, daß bei derartigen Geschirren das ganze Geschirr aus
einer oder mehreren Schichten eines nicht korrodierenden Werkstoffs und einer Schicht
aus festem, gut wärmeleitendem Material besteht, und daß dieses mit konventionellen,
aus der Lliteratur bekannten Walzverfahren hergestellt und zu den gewünschten Gegenständen
umgeformt werden kann. Außerd-em ist bekannt, derartige Geschirre aus korrosionsfesten
Werkstoffen herzustellen und auf dem Topfboden gut wärmeleitende Schichten aus
vorzugsweise metallischen Werkstoffen durch Löten, Gießen, galvanische oder andere
geeignete Verfahren aufzubringen.
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Der Grund für die Verwendung derartiger Schichtwerkstoffe oder für
die Aufbringung des gut wärmeleitenden Werkstoffs auf den Geschirrboden liegt in
der schlechten Wärmeleitfähigr keit der normalerweise für derartige Geschirre verwendeten
korrosionsfesten Werkstoffe. Um ein Anbrennen des Kochgute in derartigen Geschirren
durch örtliche Überhitzur.#_#en zu vermeiden, wird durch Verwendung von Schichtmaterial
mit gut
wärmeleitenden Zwischenschichten oder durch Aufbringen eines
gut wärzeleitenden Bodens erreichtg daß die dem Geschirr zugeführte Wärme über das
ganze Geschirr oder zumindest über den Geschirrboden gleichmäßig vertdilt dem Kochgut
zugeführt wird.
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Die Herstellung von Schichtwerkstoffen der beschriebenen Art, bei
der die Verschweißung durch Auswalzen unter hohem Druck erfolgt, erfordert einen
hohen technischen Aufwand, ist zeitraubend und teuer. Wenn Kochgeschirre aus derartigen
Schichtwerkstoffen ungeformt wepden, fällt außerdem Schichtmaterial als Abfallmaterial
an, das technisch praktisch nicht mehr für den dem Auagangewerkstoff entsprechenden
Zweck verarbeitet werden kann. Bei den aufgeführten Verfahren den Aufbringens einer
gut wärmeleitenden Bodenfläche durch Auflöten, Aufgießen, Flammspritzen, durch galvanische
Behandlung oder andere geellMet-d Verfahren ist ebenfalls ein hoher technischer
Aufwand erforderlich. Außerdem sind diese Verfahren zeitraubend und teuer.
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Es wurde weiterhin versucht, Verschweißungen derartiger Schichtwerkstoffe
im kalten Zustand unter der kurzzeitigen Einwirkung sehr großer Energiemengen durchzuführen,
die bei der Zündung von Explosiv- oder Sprengstoffen frei werden. Außerdem wurden
derartige Versuche mit elektrischen Hochspannungsentladungen und intensiven magnetischen
Impulsen durchgeführt. Mit diesen Mitteln konnten zwar Verschweißungen erreicht
werden, aber der Einführung dieser Verfahren
in die Praxis stehen
noch sehr große Schwierigkeiten im Wege. Deshalb wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen#
Koch-v Baok-oder Bratgegehirre aus einen Sohiohtverketoff tue korrosionnfentea Material
mit einer Zwischenschieht au* gut wärmeleitendem Werkstoff oder au* korrozionafentem
Werkutoff mit einer Bodenplatte aus gut wärzeleitendem Material in der Weine herzustellen,
daß eine dem Platinendurchmenser des herzustellenden Gegenstandes entsprechende
Ronde aus korrosionabeständigelft Verkstoff mit einer Ronde au@ gut wärmeleitendem
Werkatoff gleichen oder kleineren Durchmessern und gegebenenfalls mit einer weiteren
Ronde aus korrosionabeständig« Verkstoff gleichen oder kleineren Durchmessern wie
die Aungangeronde einzeln oder im Stapel-unter Binbringung entsprechender# eine
Verschweijung verhindernder Zwischenschichten-«it Hilfe einer bekannten Hochgeaohwindigkeitsprenne
verschweißt wird# und daß aus diesem so hergestellten zwei- oder mehrsehiohtigen
Werkatoff durch bekannte Unformverfahren das Geschirr in der gewUnschten Form hergestellt
wird, ohne daß nach der Umformung den plattierten Verkstoffe noch ein bemerkenswerter
Ab-
fall an Schichtmaterial auftritt. Dabei wird vorzugeweine der korroaionabeständige
Werkstoff bei ärei- und mehrechichtigen Geschirren die Außen- und Innenseite
den Geschirre bildeng während die Zwiechenschichten aus gut wärmeleitenden
Material hergestellt werden.
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Nach einer anderen Aunführungsform der Erfindung wird von einer Ronde
aus korrogionafestem Werkstoff ausgegangen, deren
Durchmesser durch
die Abmessungen den herzustellenden Geaohirre bentimmt iat. Auf dieser Ronde
wird eine Ronde aus gut wärmeleitendem Material mit einem dem späteren Geschirr-#o,den--entsprechenden
Durchmesser und g egebenenfalle darüber eize weitere Ronde aue korrosionabeatändigem
Material gleichen Durchmessern angeordnet, so daß die Ronden koaxial aufeinander
liegen. Die Ronden werden auf einer Hochgeschwindigkeitspresse ooÄiteinander verbunden,
daß die aufeinanderliegenden Schichten fest und innig miteinander verachweißt sind.
Im Änsohluß daran wird die so hergestellte Platine in an sich bekannten Verfahren
zu dem gewünachten Geschirr umgeformt, so daß die wärmeleitende Schicht bzw. die
wärmeleitende und die darüber aufgeschweißte korrosionafeste Schicht auf der Außenseite
des Gefäßes liegen und Boden sowie Innenwand des Geschirrs durchgehend aus
rostfreiem Material bestehen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung wird auf den
Boden des bereits nach an sich bekannten Verfahren hergestellten Geschirren eine
Schicht aus gut wärmeleitendem Werkstoff und gegebenenfalls auf diene eine Schicht
aus einem korrosionobeständigen Werkstoff mit gleichem Durchmesser mit Hilfe einer
Hochgeschwi4digkeitspresse in einem Plattiervorgang aufgeschweißt.
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Bei den beiden zuletzt genannten Verfahren tritt wegen der leichten
Durchführbarkeit in Produktiänawerketätten und der Vermeidung von als Abfallmaterial
praktisch nicht mehr verwertbarem Schichtwerkstoff zusätzlich noch der Vorteil auf,
daß
die Bodenfläche des Geschirre 1 die beim Kochprozeß etarken Wärmeapannungebeanspruchungen
ausgesetzt ist, verstärkt wird.
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Die für die beschriebenen Verfahren eingesetzten HÖchgeschwindigkeitspreseen
sind zur Umformung von Metallen an sieh bekannt. Sie wurden für die Mansivumformung
im Geaenkschmieden entwickelt und ermöglichen die einfache Herstellung relativ komplizierter
Maschinenteile und dgl. vorzugsweise durch Warmumformung, seltener durch Kaltumformung.
Im Falle der erfindungegemäßen Verfahren wird eine Hochgeschwindigkeitspresoe verwendet,
die entweder gleichzeitig mit einer Umformvorrichtung versehen ist oder die unmittelbar
neben einer Umformmaschine aufgestellt sein kann. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben,
die Herstellung von Schichtwerkstoffen bzw. das Plättieren von Ronden und die Weiterverarbeitung
derselben zu Kochgeschirren und dgl. direkt nacheinander durchzuführen. Die Ronden
aus den für die Verschweißung vorgesehenenverschiedenen Werkstoffen werden vor der
Hochgeschwindigkeitsmaschine auf einer
Presse ausgestanzt, an die Hochgeschwindigkeitsmaschine weitergegeben, dort verschweißt
und anschließend umgeformt, bzw. aus der Ronde aus korrosionabeständigem Material
wird zuerst das Geschirr durch Tiefziehen hergestellt, dann dieses an die Hochgeschwindigkeitsmaschine
weitergegeben und j dort der wärmeleitende Boden und gegebenenfalls die korrosionsfeste
Deckschicht aufgeschweißt. Die beim Ausstanzen der jeweiligen Ronden auftretenden
Abfälle fallen getrennt nach korrosionefestem Material und gut wärmeleitendem Material
an und können
o auf einfache Weine weiter verwertet werden. Nennenswerte
Ab-
fälle an nicht mehr verwertbaren Verbundwerkstoffen treten nicht
auf. Neben diesem wirtschaftlichen Vorteil bringt die Goechirrheretellung nach den
genannten Verfahren*große Zeitersparnione, da die Durchlaufzeiten kurz gehalten
werden können und die Pertigung nicht mehr in so großem Maß wie bisher von Zulieforanten
abhängig ist.
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Weiterhin ist en gemäß der
Erfindung möglichq die bei* Verlöten zweJerverschiedener Materialschichten auftretenden
Schwierigkeiten# z.B. Verwerfen des Materials, ungenUgende Verbindungg Verunreinigung
in der lätschicht-u.ä", zu
vermeiden. Die durch die Hochgeschwindigkeiteprosse
erzielte Bindung zwischen den einzelnen Materialschichten int so innig, daß sie
auch den höchsten Temperaturwechselbeanspruchungen genügt. Dazu läßt sich eine örtliche
Plattierung im Bereich den Geschirrbodens mit jedem beliebigen Rondendurchmenner
und ,verschiedensten Kombinationen durchführen.
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Naihntehend wird die Brtindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand
von AusfUhrungebeispielen erläutert. Es zeigen: Fig. la) schematisch eine
für die Bearbeitung auf der Hochgeschwindigkeitsprenne vorgesehene Schichtung aus
drei Ronden gleichen Durchmessers im Querschnitt, Fig. lb) die Anordnung nach Fig.
la in Aufsicht,
Fig. le) den fertigen Gegenstand nach der Bearbeitung
in der Hochgeschwindigkeitspresse und nach der Formgebungt Fig. ld) eine schematische
Darstellung der Anordnung zum Plattieren mehrerer Ronden im Stapel, Fig. 2a) schematisch
eine Anordnung dreier Ronden verschiedenen Durchmessers, die in der Hochgeschwindigkeitapresee
bearbeitet werden
im Querschnittg Fig. 2b) eine Aufsicht auf die Anordnung nach Fig. 2a, Fig.
2e) das fertige Geschirr nach der Bearbeitung in der HochgeschwindigkeitapreoBe
und nach der Formgebung, Fig. 2d) eine schematische Darstellung der Anordnung
zum Plattieren mehrerer Ronden im Stapel bei Ronden verschiedenen Durchmessers,
Fig. 3a) schematisch ein Geschirr, auf dessen Unterseite mit Hilfe eiher Hochgeschwindigkeitspresee
ein Boden aufgebracht worden soll, der aus zwei verschiedenen Materialschichten
besteht, Fig. 3b) das Geschirr nach Fig. 3a) in fertig bearbeitetem Zustand,
Fig. 4) eine Anordnung für das erfindungegemäße Verfahren,
bestehend
aus Zuschnei.depresse, Hochgeschwindigkeitspresse und Presse für die Umformung,
Fig. 5) eine Einrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren bestehend aus
Zuschneidepresse und Hochgeschwindigkeitspresse mit einer Formgebungseinrichtung,
die mit der Hochgeschwindigkeitspresse eine Einheit bildet. Die Figuren
1, 2 und 3 zeigen verschiedene Ausführungsformen für die Herstellung
eines Geschirrs gemäß der Erfindung. Nach den Fig. la, b, c wird das Geschirr
aus drei gleich großen Ronden gefertigt. Fig. la zeigt, wie die drei Ronden aufeinandergelegt
sind, wobei die oberste Ronde 1 und die unterste Ronde 2 jeweils aus einem
korrosionsbeständigen Werkstoff hoher mechanischer und chemischer Güte, vorzugsweise
aus rostfreiem/ ferritischemoder austenitio-.-'#-iemEdelstahl besteht; als besonders
vorteilhaft hat sich die Verwendung von X 12 CrNi 18/8
Stahl herausgestellt.
Die Schichten 1 und 2 schließen eine Schicht 3 aus gut wärmeleitendem
Material, z.B. aus Aluminium, Kupfer oder Eisenein. Bei der Bearbeitung auf der
jlochgeschwindigkeitspresse werden die Schichten 1 und 3 sowie
3 und 2 durch Kaltumformung unlösbar miteinander verbunden. Wird die aus
den Schichten 1, 2 und 3 bestehende Ronde in einer Formgebungsmaschine,
z.B. einer Tiefziehpresse, weiter bearbeitet, ergibt sich ein schematisch in Fig.
le angedeutetes Geschirr, das eine beliebige Gestalt aufweisen kann. Beim Verschweißen
der in Fig. la dargestellten drei aufeinanderliegenden Ronden werden entweder in
einem Arbeitsgang die drei Ronden gemäß
Fig. la verschweißt oder
es werden mehrere solcher Rondenlagen gemäß Fig. ld übereinander geschichtet, wobei
immer die unterste Schicht 2 der oberen Lage auf der Schicht 1 der darunterliegenden
Lage aufgesetzt ist; dabei muß zwischen die einzelnen Rondenpakete eine Schicht
aus einem
Werkstoff eingelegt werden, der ein Verschweißen der Rondenpakete untereinander
verhindert. Auf diese Weise wird dann nicht nur eine, sondern es werden gleichzeitig
mehrere aus drei Schichten bestehende Ronden in einem Arbeitsgang auf der Hochgeschwindigkeitspresse
erzeugt.
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In Fig. 2a, b, c sind drei Ronden 1, 2 und
3 übereinandergelegt, wobei die beiden obersten Ronden 1 und
3 einen dem Boden des herzustellenden Gefäßes bzw. Geschirre entsprechenden
Durchmesser aufweisen. Nach der Bearbeitung in der Hochgeschwindigkeitspresse erfolgt
der Formgebungsvorgang in der Weise, daß vorzugsweise lediglich die unterste Schicht
2 verformt wird und die Wandung des Geschirrs bildet. Die beiden anderen Schichten
1 und 3 sind somit nur im Bereich des Bodens vorgesehen. Bei dieser
Anwendung des genannten Verfahrens ist es ebenfalls möglich, entweder eine aus drei
Schichten bestehende Ronde je Arbeitsgang auf der Hochgeschwindigkeitspresse
herzustellen oder es können mehrere solcher Rondenpakete gemäß Fig. 2d aufeinandergelegt
und in einem Arbeitsgang verschweißt werden. Durch eine Zwischenschicht ist ebenfalls
dafür zu sorgen, daß die oberste Schicht des unteren Paketes nicht mit der un'.ersten
Schicht des darüberliegenden Paketes verschweißt.
In Fig.
3 ist von einem Geschirr ausgegangen, das bereits in seiner Form vor der
Bearbeitung durch die Hochgeschwindigkeitepresse festliegt, und auf dessen Boden
die beiden Schichten 1
und 3 durch Einwirkung der Hochgeschwindigkeitspresse
aufgebracht werden. Ein weiterer Formgebungsvorgang nach dein Aufbringen des Bodens
ist deshalb nicht mehr erforderlich.
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In Fig. 4 ist eine mögliche Anordnung der zur Durchführung des Verfahrens
erforderlichen Maschinen und Einrichtungen dargestellit. Auf der Vorschnittpresse
1 werden mit dem Werkzeug 2 die Ronden ausgeschnitten. Vor der Hochgeschwindigkeitapresee
3 sind auf der Palette 4 die zu verschweißenden Ronden der verschiedenartigen
Werkstoffe in den Stapeln 5 und 6 aufgeschichtet. In der Hochgeschwindigkeitsprease
ist das Werkzeug für die Plattierung mit seinem Unterteil 7 und seinem Oberteil
8 eingespaqnt. Die Presse ist in der oberen Stellung dargestellt. Hinter
der Hochgeschwindigkeitspresse befindet sich ein Stapel 9 mit bereits verschweißten
Platinen. Daneben steht die Ziehpresse 10 mit Ziehring 11, Stempel
12 und Blochhalter 13 in der oberen Stellung. Neben der Ziehpresse befindet
sich eine Palette 14, auf der die bereite umgeformten Kochgeschirre gestapelt sind.
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In Fig. 5 ist die Einrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren,
bestehend aus einer Zuschnittpresse und einer Hochgeschwindigkeitapresse mit eingebauter
Umformeinrichtung dargestellt. Mit dem Werkzeug 2, das in die Vorschneidepresse
1
eingespannt ist, werden die Ronden aus den-zu verschweißenden
Werkstoffen ausgeschnitten. Anschließend stehen die Ronden auf der Palette 4 in
mehreren Stapeln 5, 6 je nach der Anzahl der zu verechweißenden Ronden aufgeschichtet
vor der Hechgeschwindigkeitspresse 3. In der Hochgeschwindigkeitepresse sind
die für das Plattieren erforderlichen / unteren und oberen Werkzeugteile
7, 8 und Umformeinrichtung 15, bestehend aus Stempel, Ziehring und
Blechhalter, eingespannt. Beim ersten Niedergang der Maschine, der mit sehr hoher
Geschwindigkeit erfolgt, werden die zuvor auf das Plattierwerkzeug aufgelegten Ronden
verschweißt. Anschließend wird die Ronde im Umformwerkzeug mit normaler Geschwindigkeit
umgeformt. Die fertig umgeformten Geschirre 16 werden nach der Umformung
auf der Palette 14 neben der Maschine abgestellt.