CN113905640A - 包括铝制冠的烹饪用品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烹饪用品(1)，其包括具有底壁(21)和围绕底壁(21)升高的侧壁(31)的金属冠(2)，所述底壁(21)具有用于烹饪食物的内面(211)和用于放置在热源附近的外面(212)。根据本发明，所述冠(2)为6082牌号的6000系列或5083牌号的5000系列的冲压或旋压铝合金板。本发明还涉及制造所述烹饪用品的方法。
Description
技术领域
本发明涉及由冲压或旋压的铝合金板制成的烹饪用品或烹饪容器的技术领域。
背景技术
烹饪容器通常包括用于放置在烹饪炉(例如电加热板、感应加热板、燃料燃烧器等)上的底部，该底部被围绕底部升高的侧壁包围。底部的上面形成食物烹饪表面。底部的下面形成加热表面。
本发明特别地但非排他地涉及平底锅型烹饪容器。平底锅型烹饪容器可以通过小于其宽度或其直径的高度来定义。通常，这种烹饪容器的宽度或直径比它们的高度大几倍。
铝合金在烹饪领域的使用多年来已为人所知。铝的良好导热性使得可以考虑生产具有铝合金主体的烹饪容器。
在具有铝合金主体的烹饪容器中，侧壁充当散热片，这有助于限制底部周边部分的升温。这导致底部的温差，特别是加热表面的中心和***之间的温差。
烹饪容器所用材料的分布可以用底部厚度/侧壁厚度之比来描述。在由铝合金制成的烹饪容器的一般实践中，该底部厚度/侧壁厚度之比不超过1.8，特别是对于由冲压或旋压铝合金板制成的烹饪容器。一个直径为28cm的平底锅的底部厚度为5.1mm，侧壁厚度为2.9mm，比率为1.76。
评估烹饪容器质量的主要标准之一是其烹饪均匀性。烹饪均匀性是烹饪容器均匀地烹饪食物的能力，无论食物在烹饪容器底部的位置如何。
由冲压或旋压铝合金板制成的铝合金烹饪容器的一个缺点在于烹饪表面对侧壁引起的温度变化的敏感性。在预热期间，可以在烹饪表面上观察到显著的温差，例如烹饪表面最热处的温度为180℃，而烹饪表面较冷处则低于120℃。这些温差有助于降低在烹饪容器中烹饪的食物的烹饪均匀性。
发明内容
目标是制造具有根据其热作用的材料分布的烹饪容器，以同时改善其均匀性和预热性能，同时限制制品重量的增加。
本发明的一个目的是提供一种包括由冲压或旋压铝合金板制成的铝合金冠的烹饪容器，其中烹饪表面的温度均匀性得到改善，而不会导致烹饪容器的质量的过度增加。
该目的通过一种烹饪用品实现，所述烹饪用品包括具有底壁和围绕底壁升高的侧壁的金属冠，所述底壁具有用于烹饪食物的内面和用于放置在热源附近的外面，因为所述冠是6082牌号的6000系列、5754牌号的5000系列或5083牌号的5000系列的冲压或旋压铝合金板。
该目的通过一种烹饪用品实现，所述烹饪用品包括具有底壁和围绕底壁升高的侧壁的金属冠，所述底壁具有用于烹饪食物的内面和用于放置在热源附近的外面，因为所述冠是6082牌号的6000系列的冲压或旋压铝合金板。
该目的通过一种烹饪用品实现，所述烹饪用品包括具有底壁和围绕底壁升高的侧壁的金属冠，所述底壁具有用于烹饪食物的内面和用于放置在热源附近的外面，因为所述冠是5083牌号的5000系列的冲压或旋压铝合金板。
铝合金在烹饪领域的使用多年来已为人所知。然而，通常的合金牌号(Al 1050、Al1200、Al 3003、Al 4006)具有低的机械强度特性。
要注意，所使用的合金必须符合食品标准(Zn含量<0.25％，Cu含量<0.6％)。
使用6000系列的6082合金使得可以重新考虑烹饪容器的设计，以改善其烹饪均匀性，同时减少其质量并限制预热时间的增加。这种合金具有高的弹性极限，并且比通常用于制作烹饪容器的铝合金更硬，这使得可以考虑进一步减小烹饪容器侧壁的厚度，因为这种更好的机械强度。
6000系列(铝镁硅)
该系列的合金元素是镁(Mg)和硅(Si)。该合金族具有重要的工业意义。它广泛用于型材。
它们具有非常好的变形能力(主要是拉制、模压)和退火状态下的冷成型。它们的机械特性一般，低于合金2000和7000。这些特性可以通过添加硅来提高，这将产生硬化沉淀物Mg2Si。它们具有出色的耐腐蚀性，尤其是大气腐蚀。它们焊接得很好(弧焊或钎焊)。
可以将它们分为两组：
-组成中含有更多镁和硅的组(例如6061、6082)。它们用于结构应用(框架、塔架等)以及航空应用(电气连接、机载电子单元等)；
-第二类含硅较少，因此机械特性较弱。6060就是这种情况，它允许高拉制速度但具有较低的机械特性。它将用于例如装饰和家具、金属门窗制造。
还应注意以前称为Almelec的6101的存在。这种合金因其作为电导体的能力而被广泛使用。在法国，它特别用于制造中高压电线。
[表1]
组成
浓度以质量百分比表示。
使用5000系列的5754合金使得可以重新考虑烹饪容器的设计，以改善其烹饪均匀性，同时减少其质量并限制预热时间的增加。这种合金比6082牌号的6000系列的铝合金更硬，这也使得可以考虑进一步减少烹饪容器的侧壁的厚度，这是因为这种更好的机械强度。
[表2]
5754(AW-AlMg3)：标称化学组成％(根据标准EN 573-1)：
使用5000系列的5083合金使得可以重新考虑烹饪容器的设计，以改善其烹饪均匀性，同时减少其质量并限制预热时间的增加。这种合金比5754牌号的5000系列的铝合金更硬，这也使得可以考虑进一步减少烹饪容器的侧壁的厚度，这是因为这种更好的机械强度。
[表3]
5083(AW-AlMg4.5Mn0.7)：标称化学组成％(根据标准EN 573-1)：
5000系列(铝镁)
合金元素是镁(至多达5％)。这些是通过冷锻的合金。
这些合金具有随镁含量增加而增加的中等机械特性。这些特性也会随着冷锻率的增加而增加。
它们具有良好的变形能力，如果镁比率增加，这种能力会降低。它们具有出色的焊接性能，因此用于焊接锅炉制造。它们在低温下也具有良好的性能。它们具有良好的腐蚀行为，这使它们可用于海洋应用中。
它们用于造船、运输、化学工业。
[表4]
组成
浓度以质量百分比表示。
优选地，所述底壁的厚度为侧壁的厚度的至少2倍大，优选为侧壁的厚度的至少2.5倍大。
优选地，底壁的厚度小于或等于侧壁的厚度的15倍，优选小于或等于侧壁的厚度的13.5倍。
优选地，冠的直径/高度比小于0.5，并且优选地小于0.3。
优选地，冠具有介于0.5和0.1之间、并且优选地介于0.3和0.1之间的直径/高度比。
如果需要，内面可以部分或全部涂覆，特别是用PTFE、陶瓷或溶胶-凝胶涂层。
如果需要，外面可以部分或全部涂覆，特别是用搪瓷、PTFE、陶瓷或溶胶-凝胶涂层。
如果需要，可以在烹饪容器的外面一侧的底部下方添加金属插件，以允许在感应加热板上加热烹饪容器。
优选地，金属插件由格栅形成。
该格栅可以通过轧制组装，例如通过冷轧，优选在合金板成形之前。其厚度在0.3到1mm之间，优选地为大约0.6mm。格栅的孔可以具有2到4mm之间的直径，优选地为大约3mm。
优选地，金属插件由铁磁材料制成。
金属插件使根据本发明的烹饪用品与感应加热兼容。
本发明的另一目的涉及用于制造烹饪用品的金属冠的6082牌号的6000系列铝合金。
本发明的另一目的涉及用于制造烹饪用品的金属冠的5754牌号的5000系列铝合金。
本发明的另一目的涉及用于制造烹饪用品的金属冠的5083牌号的5000系列铝合金。
本发明的另一目的涉及一种制造根据本发明的烹饪用品的方法，包括以下步骤：
-提供6082牌号的6000系列或5754牌号的5000系列或5083牌号的5000系列的铝合金板，
-任选地在外面上添加金属插件，
-将所述板冲压或旋压成冠状，
-任选地在内面上部分或全部施加PTFE或陶瓷或溶胶凝胶涂层，
-任选地在外面上部分或全部施加搪瓷、PTFE、陶瓷或溶胶凝胶涂层。
本发明的另一目的涉及一种制造根据本发明的烹饪用品的方法，包括以下步骤：
-提供6082牌号的6000系列的铝合金板，
-任选地在外面上添加金属插件，
-将所述板冲压或旋压成冠状，
-任选地在内面上部分或全部施加PTFE或陶瓷或溶胶凝胶涂层，
-任选地在外面上部分或全部施加搪瓷、PTFE、陶瓷或溶胶凝胶涂层。
本发明的另一目的涉及一种制造根据本发明的烹饪用品的方法，包括以下步骤：
-提供5083牌号的5000系列的铝合金板，
-任选地在外面上添加金属插件，
-将所述板冲压或旋压成冠状，
-任选地在内面上部分或全部施加PTFE或陶瓷或溶胶凝胶涂层，
-任选地在外面上部分或全部施加搪瓷、PTFE、陶瓷或溶胶凝胶涂层。
本发明的另一个目的涉及6082牌号的6000系列的冲压或旋压铝合金板形式的金属冠的用途，用于改善烹饪用品的预热时间。
本发明的另一个目的涉及5754牌号的5000系列的冲压或旋压铝合金板形式的金属冠的用途，用于改善烹饪用品的预热时间。
本发明的另一个目的涉及5083牌号的5000系列的冲压或旋压铝合金板形式的金属冠的用途，用于改善烹饪用品的预热时间。
所使用的手段在于增加底壁的厚度和减小侧壁的厚度，这相当于最大化底壁/侧壁厚度比。这里的困难是根据材料的热作用理想地分布材料，同时遵循机械强度的要求(特别是在手柄在侧壁上的连接点处)。
这些构造的实现不需要特定的转变过程。在冲压、旋压或轧制操作中为了组装与感应加热兼容的底部而使用的参数显然要适配于要获得的新的厚度。例如，用于***格栅的轧制力将例如显著向上修正以补偿新合金将带来的更大的格栅穿透阻力。
附图说明
通过研究在附图中示出的绝非限制性的实施例将更好地理解本发明，其中：
图1是根据现有技术的烹饪用品的实施例的示意性截面图，
图2是根据本发明的烹饪用品的实施例的示意性截面图，
图3是根据现有技术的烹饪用品的变型实施例的部分截面示意图，
图4是***图3所示的烹饪用品底部的金属插件的示意图，
图5是根据本发明的烹饪用品的变型实施例的部分截面示意图，
图6是***图5所示的烹饪用品底部的金属插件的示意图。
具体实施方式
图1和图2示出了烹饪用品1'、1，其包括具有底壁21'、21和围绕底壁21'、21升高的侧壁31'、31的金属冠2'、2。冠2'、2是旋压的铝合金板。作为变体，冠2'、2可以是冲压的铝合金板。底壁21'、21具有用于烹饪食物的内面211'、211和用于放置在热源附近的外面212'、212。如果需要，内面211'、211可以部分或全部涂覆有涂层，例如PTFE涂层或陶瓷涂层或溶胶-凝胶涂层。如果需要，外面212'、212可以部分或全部涂覆有涂层，例如PTFE涂层或陶瓷涂层或溶胶-凝胶涂层。如果需要，烹饪用品1'、1可以包括安装在冠2'、2上的手柄(图1和图2中未示出)。
根据图3和图5所示的变型实施例，烹饪用品1'、1包括固定在冠2'、2上的手柄5'、5。此外，金属插件4'、4添加到底壁21'、21的外面212'、212上。图4和图6示出了图3和图5中所示的烹饪用品1'、1中存在的金属插件4'、4。金属插件4'、4由格栅形成。金属插件4'、4可由铁磁材料制成，特别是由铁素体不锈钢制成，以获得与感应加热兼容的烹饪用品1'、1。金属插件的厚度例如为约0.6mm。
在图1、图3和图4所示的现有技术的烹饪用品中，冠2'是4006牌号的4000系列铝合金板，直径为28cm。底壁21'具有约4.5mm的厚度。侧壁31'具有约3mm的厚度，该侧壁厚度对应于在冠2'的外边缘下方测量的最小厚度。底壁21'的厚度与侧壁31'的厚度之比为约1.5。
在图2、图5和图6所示的根据本发明的烹饪用品中，冠2是6082牌号的6000系列铝合金板，直径为28cm。冠2的高度为约55mm，即高度/直径之比为约0.2。底壁21具有约6mm的厚度。侧壁31具有约2mm的厚度，该侧壁厚度对应于在冠2的外边缘下方测量的最小厚度。底壁21的厚度与侧壁31的厚度之比为约3。作为变型，冠可以是5754牌号的5000系列铝合金板，或5083牌号的5000系列铝合金板。作为变型，冠可以具有其他直径和/或其他高度，和/或底壁21的其他厚度，和/或侧壁31的其他厚度。
实施例
用合金6082制成的两个原型(PR21和PR22)进行测试(直径为28cm的平底锅，由6082合金制成，对应于图5的变型实施例，侧壁厚度为2mm，底壁厚度为6mm，侧壁高度为55mm，底部直径为225mm，穿孔不锈钢格栅的直径为225mm，如图6所示)。
使用的对照烹饪用品是PO28GCBV Expertise平底锅(直径为28cm的GrandChefBord verseur平底锅，由合金4006制成，对应于图3的变型实施例，侧壁厚度为3mm，底壁厚度为4.5mm，侧壁高度为55mm，底部直径为210mm，穿孔不锈钢格栅的直径为205mm，如图4所示)。
两个格栅具有相同的中心部分，直径差异对应于未穿孔的外环。
预热测试
预热测试在感应板上进行。预热测试包括将空平底锅放在加热介质上。一旦用品的一个点达到180℃，就测量底部两点之间的最大温差，以量化均匀性标准。预热时间对应于一个点达到180℃所需的时间。
[表5]
预热测试
当T0 最大＝180℃时烹饪表面上的T0 最大-最小之差的计算
需要注意的是，增加底壁/侧壁之比可以改善烹饪用品的均匀性，同时减轻其重量。
蛋清测试
蛋清测试在多个感应板上进行(特性在下表中描述)。
该烹饪测试包括记录150克蛋清在平底锅的100％的烹饪表面上展开凝固所需的时间。为此，将打好的蛋清倒入冷平底锅中。启动加热装置，然后在停止烹饪并在水下冲洗蛋清的未凝固部分后观察凝固百分比。通过将烹饪时间增加10秒来重复该操作，直到蛋清完全凝固。
因此，相对于标准的厚度比增加可以显著减少该烹饪时间，同时减少烹饪用品的重量。
[表6]
用合金5754制成的两个原型和合金5083制成的两个原型进行测试(直径为28cm的平底锅，对应于图5的变型实施例，侧壁厚度为1.9mm或1mm，底壁厚度为4.5mm或8mm，侧壁高度为55mm，底部直径为225mm，并且穿孔不锈钢格栅的直径为205mm，如图4所示)。
使用的对照烹饪用品也是PO28GCBV Expertise平底锅(直径为28cm的GrandChefBord verseur平底锅，由合金4006制成，对应于图3的变型实施例，侧壁厚度为3mm，底壁厚度为4.5mm，侧壁高度为55mm，底部直径为210mm，穿孔不锈钢格栅的直径为205mm，如图4所示)。
预热测试
除了平均功率为约2000W而不是2200W以外，预热测试在与之前测试相同的条件下在感应板上进行。
[表7]
预热测试
当T0 最大＝180℃时烹饪表面上的T0 最大-最小之差的计算
对于给定的合金，应注意底壁/侧壁之比的增加可改善烹饪用品加热的均匀性。还应注意的是，通过使用更大的底壁/侧壁比，用5000系列合金可以获得比对照烹饪用品更好的加热均匀性。
Claims (18)
1.一种烹饪用品(1)，其包括具有底壁(21)和围绕底壁(21)升高的侧壁(31)的金属冠(2)，所述底壁(21)具有用于烹饪食物的内面(211)和用于放置在热源附近的外面(212)，其特征在于，所述冠(2)是6082牌号的6000系列的冲压或旋压的铝合金板。
2.一种烹饪用品(1)，其包括具有底壁(21)和围绕底壁(21)升高的侧壁(31)的金属冠(2)，所述底壁(21)具有用于烹饪食物的内面(211)和用于放置在热源附近的外面(212)，其特征在于，所述冠(2)是5083牌号的5000系列的冲压或旋压的铝合金板。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的烹饪用品，其特征在于，所述底壁(21)的厚度是侧壁(31)的厚度的至少2倍大，优选是侧壁(31)的厚度的至少2.5倍大。
4.根据权利要求1至3所述的烹饪用品，其特征在于，所述底壁(21)的厚度小于或等于侧壁(31)的厚度的15倍，优选小于或等于侧壁(31)的厚度的13.5倍。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的烹饪用品，其特征在于，所述内面(211)部分或全部涂覆有PTFE或陶瓷或溶胶-凝胶涂层。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的烹饪用品，其特征在于，所述外面(212)部分或全部涂覆有搪瓷或PTFE或陶瓷或溶胶-凝胶涂层。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的烹饪用品，其特征在于，金属插件(4)添加在所述外面(212)上。
8.根据权利要求7所述的烹饪用品，其特征在于，所述金属插件(4)由格栅形成。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的烹饪用品，其特征在于，所述金属插件(4)由铁磁材料制成。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的烹饪用品，其特征在于，它与感应加热兼容。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的烹饪用品，其特征在于，所述冠(2)的直径/高度比小于0.5，优选小于0.3。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的烹饪用品，其特征在于，所述冠(2)的直径/高度比在0.5和0.1之间，优选在0.3和0.1之间。
13.6082牌号的6000系列铝合金，用于制造根据权利要求1或者从属于权利要求1的权利要求3至12中任一项所述的烹饪用品(1)的金属冠(2)。
14.5083牌号的5000系列铝合金，用于制造根据权利要求2或者从属于权利要求2的权利要求3至12中任一项所述的烹饪用品(1)的金属冠(2)。
15.一种制造根据权利要求1或者从属于权利要求1的权利要求3至12中任一项所述的烹饪用品的方法，包括以下步骤：
-提供6082牌号的6000系列的铝合金板，
-任选地在外面(212)上添加金属插件(4)，
-将所述板冲压或旋压成冠(2)状，
-任选地在内面(211)上部分或全部涂覆PTFE或陶瓷或溶胶凝胶涂层，
-任选地在外面(212)上部分或全部涂覆搪瓷、PTFE、陶瓷或溶胶凝胶涂层。
16.一种制造根据权利要求2或者从属于权利要求2的权利要求3至12中任一项所述的烹饪用品的方法，包括以下步骤：
-提供5083牌号的5000系列的铝合金板，
-任选地在外面(212)上添加金属插件(4)，
-将所述板冲压或旋压成冠(2)状，
-任选地在内面(211)上部分或全部涂覆PTFE或陶瓷或溶胶凝胶涂层，
-任选地在外面(212)上部分或全部涂覆搪瓷、PTFE、陶瓷或溶胶凝胶涂层。
17.6082牌号的6000系列的冲压或旋压的铝合金板形式的金属冠(2)的用途，用于改善根据权利要求1或者从属于权利要求1的权利要求3至12中任一项所述的烹饪用品的预热时间。
18.5083牌号的5000系列的冲压或旋压的铝合金板形式的金属冠(2)的用途，用于改善根据权利要求2或者从属于权利要求2的权利要求3至12中任一项所述的烹饪用品的预热时间。
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