DE2853957A1

DE2853957A1 - Kochgefaess sowie verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2853957A1
Application number: DE19782853957
Authority: DE
Inventors: Karl Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-12-14
Filing date: 1978-12-14
Publication date: 1980-07-03
Also published as: DE2963379D1; JPS5584230A; YU305479A; ES486858A1; US4320644A; JPS5944135B2; EP0012403A1; EP0012403B1; ATE1348T1; US4488538A

Description

Kochgefäß sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kochgefäßes, insbesondere eines Kochtopfes aus rostfreiem Stahl, mit einem im wesentlichen zylindrischen Außenmantel, der unten in einen mit ihm einstückig ausgebildeten Boden übergeht, eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Kochgefäßes und ein Kochgefäß,

Das Verfahren, nach dem ein Kochgefäß hergestellt wird, ist in erster Linie abhängig vom Ausgangsmaterial· Während Kochgefäße aus anderen Materialien in Guß- oder Preßverfahren hergestellt werden, werden Edelstahl-Kochgefäße in aller Regel in einem Tiefziehverfahren gefertigt. Dies gilt sowohl hinsichtlich einfacher Edelstahl-Kochgefäße,deren Mäntel im wesentlichen die gleiche Dicke wie ihre Böden aufweisen, als auch hinsichtlich solcher Edelstahl-Kochgefäße, die sich besonders für Elektrokochplatten eignen und deshalb einen

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sogenannten"Sandwich-Boden" aufweisen, bei dem an der Gefäßunterseite noch zwei zusätzliche Metallschichten vorgesehen sind.

Die Herstellung von Kochgefäßen nach dem Tiefziehverfahren ist relativ aufwendig, da sie eine intensive Nachbehandlung der Gefäßaußenwand zur Beseitigung der Tiefzieh-Spuren erforderlich macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen, d.h. ein Kochgefäß zu schaffen, das in seinen Eigenschaften den bekannten Kochgefäßen gleichwertig oder überlegen ist, und sich wirtschaftlich herstellen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kochgefäßes, insbesondere eines Kochtopfes aus rostfreiem Stahl, mit einem im wesentlichen zylindrischen Außenmantel, der unten in einen mit ihm einstückig ausgebildeten Boden übergeht, gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Außenmantel durch einen Rolivorgang zwischen einer im wesentlichen zylindrischen Fläche und relativ dazu drehbaren und axial bewegbaren Wälzkörpern durch Verringern der Wandstärke des Randbereiches eines vorzugsweise napfförmigen Rohlings hergestellt wird. Dieses Verfahren kann,im Gegensatz zu den bisher bekannten Tiefziehverfahren, in einem Arbeitsgang-durchgeführt werden. Ein nach diesem Verfahren hergestelltes Kochgefäß zeichnet sich durch eine völlig glatte verdichtete Oberfläche aus, die keinerlei Nachbehandlung bedarf und besonders korrosionsbeständig ist.

Der vorerwähnte, vorzugsweise napfförmige Rohling wird vorzugsweise durch einsn Zieh- oder Prägevorgang aus einer Platte hergestellt. Die axiale Relativbewegung zwischen den Wälzkörpern und dem die zylindrische Mantelfläche tragenden Formkörper und damit die Wandstärkereduzierung wird zur

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Bildung eines schmalen Gefäßrandes, vorzugsweise kurz vor dem Rand des Außenmantels beendet, also kurz bevor das gesamte Material des Rohlingrandes auf die Wandstärke des herzustellenden Gefäßes reduziert worden ist.

Die im wesentlichen zylindrischen Flächen werden vorzugsweise drehbar angetrieben und die Wälzkörper kreisförmig darum und axial dagegen bewegt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kochgefäßes ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Formkörper aufweist, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des herzustellenden Gefäßes entspricht, daß diesem Formkörper ein Rollwerkzeug mit Wälzkörpern zugeordnet ist und daß der Formkörper und das Rollwerkzeug relativ zueinander drehbar und axial bewegbar angeordnet sind, wobei der Formkörper vorzugsweise um seine Längsachse drehbar und das Rollwerkzeug axial verschiebbar antreibbar ist, worauf in der nachfolgenden Beschreibung ebenso eingegangen werden wird, wie darauf, daß das Rollwerkzeug der erfindungsgemäßen Verrichtung vorzugsweise gewölbte, insbesondere kugelige Wälzkörper aufweist. Der Innendurchmesser des Rollwerkzeuges ist zur Erzielung der gewünschten Gefäßmantel-Dicke kleiner als der Durchmesser des Formkörpers plus der doppelten Wandstärke des Rohlings.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Rollwerkzeug der Außenring eines Wälzlagers, das vorzugsweise als Kugellager ausgebildet ist. Dem Formkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise ein Verformwcrkzeug zugeordnet, das durch Drücken oder Ziehen eine platte um den bodennahen Abschnitt des Formkörpers zu einem napfförmigen Rohling verformt.

. Das erfindungsgemäße Kochgefäß weist einen im wesentlichen

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zylindrischen Außenmantel auf, der oben im wesentlichen über den gesamten Querschnitt offen ist und unten in einen mit ihm einstückig ausgebildeten Boden übergeht. Dieses Kochgefäß ist dadurch gekennzeichnet, daß sein Außenmantel außen eine gerollte und verdichtete Oberfläche und im wesentlichen über seine gesamte Länge eine wesentlich geringere Wandstärke aufweist als sein Boden.

Bio Dicke des Außenmantels des erfindungsgemäßen Kochgefäßes beträgt ein Drittel, vorzugsweise ca. ein Fünftel seiner Bodendicke,wobei die Dicke des freien Endes seines Außenmantels, vorzugsweise größer als die seines Außenmantels ist und im wesentlichen der Dicke seines Bodens entspricht.

Das erfindungsgemäße Kochgefäß weist vorzugsweise aus am übergang zwischen seinem Außenmantel und dessen freien Ende eine gerollte Kehlung auf. Der Außenmantel und der Boden des erfindungsgemäßen Kochgefäßes bestehen vorzugsweise aus einem Chromstahl, der einem Chromgehalt von 14 bis 18, vorzugsweise 16% aufweist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des damit herstellbaren Gefäßes im Zusammenhang mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen jeweils schematisch:

^Fi<?· 1 ^den Formkörper einer erf indungsgemäßen Vorrichtung und einen diesem zugeordneten Rohling,

^Fi9· ² eine erfindungsgemäße Vorrichtung

während des Rollvorganges teilweise im Schnitt und

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Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Kochgefäß.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, einem Formkörper 1 und einem Rollwerkzeug 2, wobei der Formkörper 1 und das Rollwerkzeug 2 relativ zueinander drehbar und axial zueinander bewegbar angeordnet sind.

Der Formkörper 1 besteht aus einem im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten massiven Stempel 3, der am freien Ende einer in Richtung des Pfeiles a rotierbaren Welle 4 angeordnet ist. Der Übergang zwischen der Stirnseite des Stempels und dessen zylindrischer Wandung ist abgerundet ausgebildet. Der Außendurchmesser des Stempels 3 entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser des zu fertigenden Kochgefäßes und hat eine glatte z.B. polierte oder hartverchromte Oberfläche, Das Rollwerkzeug 2 besteht in der dargestellten Ausführungsform aus einem Außenring 6 und einem Käfigring 7, der der Halterung von in ihm in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordneten, kugeligen Wälzkörper 8 dient. Der Außenring weist eine innere,in derfbrm der sich gegen sie abstützenden Wälzkörper 8 angepaßte Ringnut auf.

Dem in Fig. 2 dargestellten Rollwerkzeug kann noch ein - in der Zeichnung nicht dargestellter - Innenring zugeordnet sein, der der Herstellung eines Rohlings 9 aus einer im wesentlichen kreisförmigen Stahlblechscheibe 10 dient und dessen Innendurchmesser deshalb im wesentlichen dem Außendurchmesser des Stempe]s 3 plus der doppelten Wandstärke der zu verarbeitenden Stahlblech-Scheibe 10 entspricht=

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich ein Kochgefäß 5, insbesondere aus rostfreiem Stahl mit einem im wesentlichen zylindrischen Außenmantel 11, der oben im

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wesentlichen über den gesamten Querschnitt offen ist und unten in einen mit ihm einstückig ausgebildeten Boden 12 übergeht, aus einem im wesentlichen napfförmigen Rohling wie folgt herstellen:

Zunächst wird der Rohling 9 über das freie Ende des Stempels 3 gestülpt. Ist dies geschehen, werden der Stempel 3 und der auf ihn gestülpte Rohling 9 in Richtung des Pfeiles a in Rotation versetzt. Gegen den Stempel 3 und den auf ihn gestülpten Rohling 9 wird sodann das zum Stempel 3 axial ausgerichtete Rollwerkzeug 2 in Richtung des Pfeiles b gedrückt. Da der lichte Abstand der Wäl2körper 8 dem Außendurchmesser des zu fertigenden Kochgefäßes 5 entspricht, also kleiner ist als der Außendurchmesser des napfförmigen Rohlings 9, hat dies zur Folge, daß der zylindrische Mantel des in Richtung des Pfeiles a rotierenden Rohlings 9 von den sich in Richtung des Pfeiles b bewegenden Wälz körpern 8 unter Verdichtung seiner Oberfläche und Reduzierung seiner Wandstärke ausgerollt, d.h. in Richtung des Pfeiles b gelängt wird. Dieser Rollvorgang kann so lange fortgesetzt werden, bis der zylindrische Mantel des Rohlings 9 vollständig ausgerollt ist. Gewünschtenfalls kann dann der obere Rand des so gefertigten Kochgefäßes geringfügig nach außen umgebogen werden. Dieser Rollvorgang wird jedoch vorzugsweise kurz vorher, d.h. zu einem Zeitpunkt beendet, indem noch ein Teil des Rohlingmantels seine ursprüngliche Wandstärke besitzt. Der verbleibende, unausgerollte Rohlingmantelrand bildet dann einen gefälligen und stabilisierend wirkenden Kochgefäßabschluß ,der eine gerollte Kehlung 13 aufweist, deren Kehlungs-Radius dem der verwendeten Wälzkörper 8 entspricht.Entformungsschwierigkeiten entstehen wegen der leichten Rückfederung des Materials nicht Das so gefertigte Kochgefäß bedarf keiner weiteren Oberflächenbehandlung, so daß es unmittelbar nach dem Rollvorgang bereits in üblicher Weise mit einem oder zwei, vor-

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zugsweise bügelförmig ausgebildeten Griffen 14 versehen werden kann.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Kochgefäßes 5 kann dadurch vereinfacht werden, daß wie bereits erwähnt, dem Formkörper 1 zur Herstellung eines napfförmigen Rohlings 9 ein Ring vorgeschaltet ist, der axial zum Stempel 3 auszurichten und relativ zu diesem zu bewegen ist, und dessen Innendurchmesser so bemessen ist, daß durch ein Zusammenwirken dieses Ringes und des Stempels 3 aus einer zwischen ihm und dem Stempel 3 geschobenen, im wesentlichen kreisförmigen Scheibe 10,ein napfförmiger Rohling 9 formbar ist, der anschließend daran zugleich durch das Zusammenwirken des dann rotierenden Formkörpers 1 und des relativ zu diesem bewegten Rollwerkzeuges 2 zum fertigen Kochgefäß 5 ausgerollt werden kann.

Die Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kochgefäßes kann auch so ausgebildet sein, daß ihr Formkörper 1 nicht nur um seine Längsachse in Rotation versetzt, sondern auch axial gegen das ihm zugeordnete Rollwerkzeug 2 gedrückt werden kann, so daß sich eine Bewegung dieses Rollwerkzeuges in Richtung des Pfeiles b erübrigen kann. Daneben oder stattdessen, kann die Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kochgefäßes 5 auch so ausgebildet sein, daß ihr Rollwerkzeug 2 nicht nur in Richtung des Pfeiles b bewegbar, sondern auch um seine Längsachse in Rotation versetzt werden kann, so daß sich eine Rotation ihres Formkörpers 1 erübrigen kann.

Die Wälzkörper sind, wie dargestellt, vorzugsweise Kugeln und das Rollwerkzeug kann aus einem handelsüblichen Kugellager ohne Innenring bestehen. Es ist aber auch möglich, andere Wälzkörper, z.B. bällige, zylindrische oder keglige Rollen zu verwenden, wobei die letzteren eine gute übertragung der Druckkräfte ermöglichen.- Es ist jedoch festgestellt worden, daß wider Erwarten die aufzuwendenden

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axialen Kräfte nicht sehr hoch sind. Dies ist eventuell
mit einer Neigung der Wälzkörper zu erklären, sich von
selbst in das Material hineinzuarbeiten und gewisse Materialbereiche auch entgegen der axialen Arbeitsrichtung zurück zuverdrängen. Dadurch wird der bereits gerollte Außenmantel, und insbesondere die· Kante zwischen Boden und
Außenmantel, im Gegensatz zu Ziehverfahren, keinen großen Zugkräften ausgesetzt. Gegenüber Ziehverfahren entfallen
vorallem die Zwischpn-Wärinebehandlungen, die nicht nur die Herstellung verteuern, sondern auch Anlauffärbungen zurücklassen, die später wieder mechanisch zu entfernen sind. Die gerollte Oberfläche des vorzugsweise 0,6 bis 0,7cm dicken Außenmantels ist dagegen aufgrund der stattfindenden Materialverdickung besonders wenig rißanfällig, korrosionsfest und leicht zu pflegen.

Der dicke Boden, der nahezu beliebig, vorteilhaft aber 3
bis 3,5mm dick sein kann, verteilt die Wärme gleichmäßig
und neigt nicht dazu, sich im Gebrauch durchzuwölben.

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Leerseite

Claims

Anmelder: Karl Fischer
Am Gänsberg

7519 Oberderdingen

Kochgefäß sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Ansprüche

(1..»Verfahren zur Herstellung eines Kochgefäßes, insbesondere eines Kochtopfes aus rostfreiem Stahl, mit einem im wesentlichen zylindrischen Außcmmantel, der unten in einen mit ihm einstückig ausgebildeten Boden übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel durch einen Rollvorgang zwischen einer im wesentlichen zylindrischen Fläche und relativ dazu drehbaren und axial bewegbaren Wälzkörpern durch Verringern der Wandstärke des Randbereiches eines vorzugsweise napfförmigen Rohlings hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Außenmantels in einem Arbeitsgang ohne Zwischen-Wärmebehandlung erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der napfförmige Rohling durch einen Zieh- oder PrägeVorgang

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Poetsoheokkonto Stuttaort CBLZ O0O10O7O3 429 30- 'OB . Dresdner Bank Stuttuart CBL? 60OaOOOO) K^nto 9 011 34i

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aus einer Platte hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Relativbewegung zwischen den Wälzkörpern und dem die zylindrischen Flächen tragenden Formkörper und damit die Wandstärkereduzierung kurz vor dem Rand des Außenmantels zur Bildung eines vorstehendon, dickeren Gefäßrandes beendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen zylindrischen Flächen drehbar angetrieben und die Wälzkörper kreisförmig darum und axial dagegen bewegt werden.
6. Vorrichtung zur Herstellung eines Kochgefäßes, vorzugsweise eines Kochtopfes mit einem im wesentlichen zylindrischen Außenmantel, de,r in einen mit ihm einstückig ausgebildeten Boden übergeht> vorzugsweise aus einem im wesentlichen napfförmigen Rohling aus rostfreiem Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Formkörper (1) aufweist, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des herzustellenden Gefäßes (5) entspricht, daß diesem Formkörper (1) ein Rollwerkzeug (2) mit Wälzkörpern(8) zugeordnet ist und daß der Formkörper

(1) und das Rollwerkzeug (2) relativ zueinander drehbar und axial bewegbar angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (1) um seine Längsachse drehbar und das Rollwerkzeug (2) axial verschiebbar antreibbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rollwerkzeug (2) gewölbte,insbesondere kugelige Wälzkörper (8) aufweist.

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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Rollwerkzeuges (2) kleiner ist als der Durchmesser des Formkörpers (1) plus der doppelten Wandstärke des Rohlings (9).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rollwerkzeug (2) aus dem Außenring (16), dem Käfig (7) und den Wälzkörpern (8) eines Wälzlagers, vorzugsweise eines Kugellagers besteht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Formkörper (1) ein Verformwerkzeug zugeordnet ist, das durch Drücken oder Ziehen einer Platte um den bodennahen Abschnitt des Formkörpers zu dem napfförmigen Rohling (9) verformt.
12. Kochgefäß, insbesondere Kochtopf aus rostfreiem Stahl mit einem im wesentlichen zylindrischen Außenmantel, der unten in einen mit ihm einstückig ausgebildeten Boden übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß sein Außenmantel außen eine gerollte und verdichtete Oberfläche und eine wesentlich geringere Wandstärke als sein Boden aufweist.
13. Kochgefäß nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Außenmantels (11) weniger als ein Drittel, vorzugsweise ca. ein Fünftel der Dicke des Bodens (12) beträgt.
14. Kochgefäß nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des freien Endes seines Außenmantelrandes größer ist als die des Außenmantels (11) und im wesentlichen der Dicke des Bodens (12) entspricht.
15. Kochgefäß nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es außen am Übergang zwischen seinem

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Außenrnantel (11) und dessen freien Ende eine gerollte Kehlung (13) aufweist.
16.Kochgefäß nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftenmantel (11) und der Boden (12) aus Chromstahl besteht, der einen Chromgehalt von 14 bis 18, vorzugsweise 16% aufweist.

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