专利名称：膜片式锅盖与螺牙式电气锅的制作方法
技术领域：
本发明属厨房用小家电中的电热压力烹饪器具。
电热压力烹饪器具的产品及专利技术，以中国专利ZL91100026.7号为代表，近几年发展较快，其它类型的电热压力烹饪器具已渐退出市场。除此之外，尚未见到其它有关信息。
本发明的目的是在现有电热压力烹饪器具的基础上，提出一种更合理的电气锅结构形式，它包括利用带卷边翻牙的膜片式压力锅盖带动密封圈与锅沿上特设的泄压槽配合，实现不可堵的自泄压安全方式；利用悬臂式锅牙的弹性位移带动二维控制器件的一端，配合电动式时间控制器带动的机械式的烹饪程序输入二维控制器件的另一端，组成锅内压力史的二维自动控制系统；提出用小升角式盖牙和锅牙组成螺牙式合开盖方式，解决合开盖不到位的压力安全问题；还包括利用定温密封装置确定锅内压力与温度的函数关系起始点。以便实现利用膜片式锅盖自泄压既经济又有较高的准确性；利用悬臂式弹性锅牙与电动式二维自动控制系统结合更具机电一体化特点；用小升角式的盖身与锅牙的合开盖安全方式既可靠又经济；以定温密封来实现跨沸点烹饪又带来新烹饪特色。
本发明提出利用在膜片式锅盖上固定的挂圈环，将密封圈密封固定在锅盖上，当膜片式锅盖受力产生向上位移时，带动密封圈的唇檐与内锅沿上的泄压槽产生相对位移，通过精心设计膜片式锅盖可控制这一相对位移，实现电气锅在正常压力下密封圈的唇檐与内锅沿上的泄压槽处于密封状态，而当电气锅因故超压时在密封圈唇檐与泄压槽处产生泄压缝隙，泄放多余压力。这种因超压的位移产生泄压缝隙，而泄压后回位消除泄压缝隙的过程，可在泄压缝隙处产生振动清堵的的效果，在泄压缝隙被堵后的超压又能令位移产生更大的缝隙。故这种泄压方式实际上具有不可堵性。
在本发明中，内锅的锅沿是套座在外锅的锅沿上，而在外锅底上固定的电热盘的上表面与内锅底的下表面，有着一致的上凸形状。这与现有电饭锅的结构相似，不同之处除内锅沿上开有若干泄压槽外，内锅沿是套座在外锅沿上，内锅工作时的压力绝大部分是通过内锅沿传给外锅的。在外锅沿的下方固焊着锅牙圈，由锅牙圈上端向水平方向延伸的六个锅牙与锅盖上向内翻制的六个盖牙经旋合后螺合，这一结构与市售压力锅相似，其不同之处在于为提高薄壁锅盖的盖牙强度，采用将锅盖卷边后，带着卷边向内侧水平方向翻制盖牙，在盖牙的两边缘形成有管状边缘的受力支撑；而锅牙圈是选用弹性良好的不锈钢材料制成，所翻制的水平锅牙有较长的悬臂，而在精心选择锅牙的材料、厚度、几何尺寸后，经由内锅沿、外锅沿、锅牙圈传给锅牙的锅内(压)力，可令锅牙产生驱动自动控制系统所需要的位移。可见，由水平方向的弹性悬臂式锅牙除肩负合盖密封外，其弹性位移与锅内压力呈稳定的函数关系，用这一位移驱动自动控制系统，使电气锅具有更高的机电一体化水平。根据烹饪对锅内压力(温度)史的自动控制要求，本发明提出用弹性锅牙远端的位移来驱动二维开关器件的一端，用电动式定时器带动的烹饪程序轮控制二维开关器件的另一输入端，完成锅内压力(温度)史的二维自动控制，同时由电动定时器选定时间(主轴角度选定)的同时选定烹饪程序轮(同是主轴角度选定)，实现二维控制的一维选择，也即实现电气锅的烹饪火候(温度、时间)选择。
本发明提出小升角式锅牙与盖牙螺合式的旋合式合开盖方式，来解决电气锅合盖不到位时锅内压力与锅牙、盖牙受力之间的矛盾。从前述中知道锅内最高压力值由泄压值决定，而泄压值是由密封圈唇檐下端线与内锅沿上泄压槽下端线的距离简称泄压距决定。利用呈小升角设计的盖牙与锅牙，在沿水平方向旋合时的垂直高度简称牙距逐渐缩小的特征，使得只有当盖牙与锅牙螺合到位牙距等于零时，设计的泄压值才能使电气锅得到最高工作压力；显然，本发明提出用泄压值来限制锅内最高工作压力的特征，在引入小升角盖牙、锅牙螺合不到位时有牙距的特征后，使得合盖不到位时的牙距令泄压距减少，从而有效地降低泄压值，确保合盖不到位时的压力安全性能。基于烹饪实践需求及使用方便等因素，本发明采用定温密封阀来确定锅内压力与温度的关系，实践证明在锅内压力为0～100kpa时，其温度范围在95～115℃时为宜。可用碟形双金属片式的温度传感器，制成定温弓翻式的密封碟阀，设置在锅盖上即可。
本发明提出膜片式锅盖，并通过挂圈环将密封圈固定密封在锅盖上，完成超压自泄的功能。充分发挥了不锈钢锅盖的优势，对提高泄压灵敏度降低成本有明显效果。特别是配合泄压提出的利用具有相同小升角盖牙和锅牙在合盖过程中的牙距降低泄压值，实现合盖到位安全，成为压力锅压力安全、合盖到位安全装置的最简单可靠的方案。利用电动定时器的定时轴带动的烹饪程序轮驱动二维开关器件的一个输入端，用与锅内压力呈函数关系的锅牙的位移来驱动二维开关器件的另一个输入端，来实现锅内压力史的二维自动控制，同时实现了一维选择。这种非电子化的模糊控制，在完成二维自动控制时，由于采用了锅牙驱动使得结构更趋合理并缩小了误差；而在外观设计中，烹饪选择钮(即电动定电器的定时轴)，在安装高度上也有了上下设置的余地。本发明引入定温密封阀来替代目前广泛被选用的定压密封阀，省去不常用的烹饪温区，省去一个需要操作的选温钮，还减少清洗阀芯的麻烦，实现了电气锅有诸多功能但只有一个钮，仅需拨一下就能完成电气锅的功能选择。
本发明的附图其图面说明如下
图1是电气锅实施例示意图，为使图面简洁，未将盖牙与锅牙的升角示出，并且将外壳、支架、手柄等省略。在图1中，1是锅盖、2是盖牙、3是挂圈环、4是密封圈、5是内锅、6是泄压槽、7是泄压距其示值用h表示、8是外锅、9是锅牙圈、10是锅牙、11是电热盘、12是定温碟阀、13是感温碟、14是阀座、15是阀芯。图2是固定在外锅8的外侧、锅牙10的下部的二维自动控制系统的原理示意图，在2图中，除绘出具有小升角α的锅牙10、以电阻符号画入线路图的电热盘11外，还包括二维开关器件17、定时器23，其中二维开关器件17由定触点片18、弹性悬臂19、中心悬臂20、动触点臂21、储能弹簧22组成，定时器23由定时轴24、减速轮系25、同步电机26、选择钮27组成，锅牙10向上的位移由力架16牵引着二维开关器件17的中心悬臂20，由固定在定时轴24上的烹饪程序轮28控制着弹性悬臂19与动触点臂21的远端。
本发明在实施中，以内锅口径19cm为例，仍然采用常见的六牙制旋合合开盖方式，锅盖1是选用厚度0.5～0.6mm的弹性良好的不锈钢板拉伸成形，周边卷边后带着卷边向内水平方向翻制成六个盖牙2，盖牙2从外向心视呈左低右高，其升角α选5°左右，锅盖1的最大直径在24cm左右，其边缘波纹也是依靠模具拉伸成形的。挂圈环3是用厚度0.3～0.5mm的不锈钢板制成后固焊在锅盖1的工作直径靠中心侧。密封圈4是用优质硅橡胶制成。挂圈环3和密封圈4的几何尺寸和位置的选定应以保证锅盖1和内锅5有良好的线密封及动密封特性为准，挂圈环3的位置设置在工作直径靠中心侧的目的是为了得到更大的位移。内锅5是用厚度2mm的优质铝板拉伸成形，为节省材料可增加变薄拉伸工艺，内锅5的锅沿靠中心侧冲制8～10mm宽的泄压槽6，其深度尺寸，应根据额定工作压力下锅盖1、锅牙10的实际位移量来确定，泄压槽6的数量可选用24槽沿周长均布。外锅8用厚0.5mm的冷轧钢板拉伸成形，其锅沿卷圈直径选在5mm左右，外锅8锅沿的上端面应与内锅5锅沿上泄压槽6的外部压合以便承受锅内(压)力。锅牙圈9用厚0.8mm左右的弹性良好的不锈钢板制成，向水平方向冲制六个侧视图呈左低右高的相当于六线螺纹式锅牙10，其升角α在5°左右选取并与盖牙2升角一致。锅牙10的弹性位移应能保证在所控压力范围内(通常选在0～100kpa)，自控系统中二维开关器件17中心悬臂20的位移需要。在实施中锅牙10应能满足在0～100kpa范围(此时锅牙10的总受力之和在283kg)，应有0.66mm的位移。外锅8与电热盘11的组装高度应略小于内锅5的锅底面到泄压槽6底面的高度，以保证电热盘11与内锅5之间的间隙等于零。锅盖1、锅牙10的弹性位移与泄压距7的h值三者之间的关系如下在100kpa额定工作压力下，锅盖1的位移(从盖牙2卷边至挂圈环3与锅盖1的分界点)应在2mm左右，锅牙10的位移(与盖牙2卷边的结合处)也应在1mm左右，在取一定的安全系数后，泄压距7的h值在3mm左右。显然，本发明的自泄压功能所需的位移，是由锅盖1和锅牙10共同完成的；如若不足还可以将挂圈环3压制成膜片状，并将挂圈环3的内径减少，使其与锅盖1的焊接点向中心移，这一措施对增加位移有事半功倍之效。图1中的定温碟阀12的作用是当锅内水蒸汽温度达到设定温度时，感温碟13弓翻后令阀芯15的出口与锅外密封，锅内才开始建立压力。定温碟阀12的密封温度可设在95℃(平原地区使用)。感温碟13用厚0.2mm外径18mm的碟形双金属片制成，阀座14用厚0.3mm的不锈钢板制成，并将感温碟13嵌装在阀座14上的颈部，颈部均布着若干放气孔，在感温碟13弓翻前锅内空气水汽经放气孔形成通道。阀芯15用硅橡胶制成，其几何尺寸的设计要保证与感温碟13配合，实现感温碟13弓翻前锅内外形成通道弓翻后密封。阀座14可以固焊在锅盖1上。
图2示出的锅内压力(温度)史的二维自动控制系统，由具有小升角的锅牙10上某位移点的下面固焊着力架16牵引并绝缘支撑着二维开关器件17的中心悬臂20下表面，完成由表征锅内压力(温度)的锅牙10的位移与自动控制系统的力学连接，显然这一机械上的连接应有微调装置，而其电器上应是绝缘的，在这里均用虚线表示力架16。图2中清楚地标明了二维开关器件17的结构组成，它由弹性悬臂19、中心悬臂20、动触点臂21、储能弹簧22及定触点片18组成。它实际上是用电钣锅用保温器拆去双金属片后，改用烹饪程序轮28控制弹性悬臂19的远端的上表面，而用力架16的控制和调节代替原有的保温选调机构。定时器23采用主轴每圈1小时的电动式定时器，由同步电机26与减速轮系25带动的触点开关并且串接在主电路参与时间控制外(在图2中均简略未画出)，在定时轴24末端还带动一个按烹饪程序设定曲率半径的烹饪程序轮28。不难看出，拨动定时轴24外端的选择钮27，在选择烹饪时间的同时，也选择了烹饪程序轮28的曲率半径随时间变化的烹饪程序起始点。按图2示出电气锅是依靠动触点臂21与定触点片18接通电源使电热盘11加热而升高锅内压力的，锅内压力一旦超出烹饪程序轮28给出的按时间编排的烹饪程序中的压力时，锅牙10向上超量的位移经力架16令中心悬臂20上移使储能弹簧22释放能量，动触点臂21闪动离开定触点片18，切断电源锅内压力停止上升。借助这种闪动开关有极高的位移灵敏度，待锅内压力下降至某一点时，锅牙10产生向下位移经力架16释放中心臂20，又经储能弹簧22接通动触点臂21和定触点片18，……。综上述本发明采用锅内压力的闭环控制，由锅内压力变化使锅牙10的位移发生变化，由力架16完成锅牙10对二维开关器件17的中心悬臂20的下表面牵引或释放，带动二维开关器件17，实现锅内压力的闭环式自动控制。同时，二维开关器件17的弹性悬臂19的远端上表面，由烹饪程序轮28、时间轴24共同控制，最终成为随时间编程的锅内压力的闭环控制。显然，这是锅内压力(温度)、时间的二维自动控制，也即通常所说的火候控制。由于选择钮27在选定时间轴24的同时也选定了烹饪程序轮28的起始点，这种将选择钮27、时间轴24、烹饪程序轮28三者同轴的设计，是将二维自动控制简化成一维选择的巧妙之处所在。
权利要求
1.一种锅盖与内锅由密封圈密封，锅盖与外锅实现弹性连接，并由外锅底上的电热盘加热内锅底部的电气锅，是由锅内压力驱动弹性元件控制闪动开关令电热盘加热内锅，实现锅内压力自动控制，并由放气阀确立压力和温度关系的电气锅，其特征还包括a.由固定在膜片式锅盖[1]的工作直径靠中心侧的挂圈环[3]将密封圈[4]密封固定在膜片式锅盖[1]上，并通过密封圈[4]的唇檐与内锅[5]形成线密封；内锅[5]的锅沿是套座在外锅[8]的锅沿上，在外锅[8]的底部和内锅[5]的底部之间有电热盘[11]；外锅[8]的上部套焊着锅牙圈[9]，由锅牙圈[9]上的锅牙[10]与锅盖[1]上的盖牙[2]实现旋合式弹性连接；由膜片式锅盖[1]和弹性锅牙[10]共同使由锅内超压时向上的位移令密封圈[4]的唇檐超出内锅[5]锅沿上若干泄压槽[6]的下端线产生缝隙泄压；b.由表征锅内压力的弹性锅牙[10]下面某位移点上固定的力架[16]，牵引或释放二维开关器件[17]的一个输入端一中心悬臂[20]，经储能弹簧[22]使动触点臂[21]与定触点片[18]断开或接通电热盘[11]的电源，实现锅内压力的闭环控制；由电动式定时器[23]的定时轴[24]带动的烹饪程序轮[28]控制着二维开关器件[17]的另一输入端一弹性悬臂[19]和动触点臂[21]的远端，经储能弹簧[22]使动触点臂[21]与定触点片[18]接通或断开电热盘[11]的电源，实现按设定烹饪程序的锅内压力史的自动控制；通过电动定时器[23]的定时轴[24]上的选择钮[27]，选定定时轴[24]及其末端的烹饪程序轮[28]的起始点，实现锅内压力史的一次选定；c.由具有相同小升角的盖牙[2]与锅牙[10]组成的螺牙式合开盖方式，配合内锅[5]上的若干泄压槽[6]，在合盖不到位时提前泄放多余压力确保安全；d.由双金属片制成的感温碟[13]及阀座[14]、阀芯[15]、组成的定温碟阀[12]，确定锅内初始压力时的温度。
全文摘要
本发明属厨房小家电中的电热压力烹饪器具。本发明提出用膜片式锅盖的弹性位移与内锅上的泄压槽等配合实现自泄压功能，以螺牙旋合式合开盖结构确保合盖到位安全，并用螺牙的弹性位移驱动二维自动控制系统，实现锅内压力的闭环控制和烹饪时间的自动控制，同时具备一维选择的易操作特点。配合定温密封碟阀的设置，使得这种采用跨沸点烹饪的多功能电气锅，只需一个功能选择钮，其功能拓展和简化操作是很优秀的。
文档编号H05B3/68GK1160977SQ97100738
公开日1997年10月1日 申请日期1997年2月27日 优先权日1997年2月27日
发明者王永光 申请人:王永光