超壓自洩式壓力鍋的製作方法

2023-07-27 21:32:11

專利名稱：超壓自洩式壓力鍋的製作方法
技術領域：
本發明屬日用壓力烹飪器具。
在有關日用壓力鍋的國家標準中，明確制定的安全標準是以確保壓力鍋的強度和採取必須的安全措施來解決使用安全問題的。由於在國家標準下所生產的合格的日用壓力鍋產品，其防堵塞安全措施的堵塞機率不等於零，因此，日用壓力鍋爆炸時有發生，1993年5月有關部門通過新聞媒介公布的壓力鍋爆鍋率為萬分之四點二。可見壓力鍋的安全問題並未徹底解決。由中國專利ZL91111160號提出的薄壁彈性自洩壓安全方式是對傳統的安全方式的一種挑戰，是一種很有前景的徹底解決壓力鍋安全的方式，只是在具體結構上尤其在鍋體、鍋牙與蓋牙的設計上還欠缺，故在產品節材上尚有餘地。由中國專利ZL92236616號提出的帶卷邊的薄壁壓力鍋蓋僅只是成功地解決了壓力鍋蓋的節材問題。
除以上外，尚未見到將日用壓力鍋的安全問題超越現有增加強度，增加安全裝置的常規作法，而採用彈性自洩壓的新方法的專利及應用報導。
本發明的目的是進一步完善中國專利ZL9111160號所提出壓力鍋的薄壁彈性自洩壓的方式，結合ZL92236616號專利後形成帶卷邊的薄壁彈性壓力鍋蓋；提出增設鍋牙圈和使鍋底具有臍式下凸形底，來解決鍋體的節材與強度之間的矛盾，實現鍋體薄壁化；將洩壓孔改成洩壓溝槽以改善可加工性和自洩壓值的一致性；增設合蓋密封裝置來確保當壓力鍋合蓋未到指定角度時鍋內形不成密封；形成鍋蓋和鍋體均為薄壁的具有不可堵的準確的自洩壓值的新概念日用壓力鍋專利技術，使這種可徹底消除使用中的不安全因素的日用壓力鍋產品更趨成熟是本發明的目的。
本發明使用的原理和方法是採用帶卷邊蓋牙和在密封環適當部位設洩壓溝槽的薄壁彈性鍋蓋，以及帶放置密封圈的鍋沿和具有臍式下凸形底的薄壁鍋體與特設的剛性鍋牙圈構成的複合鍋體，彈性鍋蓋與複合鍋體經密封圈實現壓力鍋的彈性連接式密封。當本發明所屬壓力鍋工作時，從鍋內初始升壓至額定工作壓力的全過程中，鍋蓋有效工作直徑以內部分向上的位移，與鍋內壓力呈穩定的函數關係。顯然，密封圈的設計應滿足這一軸向動密封的要求。在本發明中鍋內壓力的限壓仍可採取重錘式排氣限壓，或採取可調彈簧式的調壓排氣限壓。當由於排氣限壓發生堵塞，鍋內壓力上升至自洩值時，鍋蓋上的洩壓溝槽隨鍋蓋與密封圈的位移，逾越密封圈的密封環線形成洩壓。在鍋蓋上密封環線適當部位，按自洩壓要求均布若干個洩壓溝槽，就形成了這種自洩壓的不可堵性，從而徹底解決了壓力安全問題。在本發明中，為與現有日用壓力鍋生產標準一致，設合蓋到位密封、開蓋前洩壓的合開蓋封洩裝置，確保使用安全。本發明的工作原理和結構特徵結合

圖1、2、3來說明。
圖面說明圖1、2、3為結構示意圖，在圖1中1是鍋蓋、2是鍋體、3是鍋牙圈、4是密封圈、5是限壓閥、6是合開封洩閥、7是上手柄、8是下手柄。圖2是圖1中鍋牙圈3附近的局部剖面放大示意圖，圖2給出了鍋蓋1、鍋體2及鍋牙圈3的功能部位命名編號。在圖2中9是鍋蓋外環、10是卷邊蓋牙、11是洩壓溝槽、12是鍋牙、13是鍋牙定位環、14是鍋沿。圖3給出了圖1中合開封洩閥6的結構原理圖，在圖3中15是閥口、16是閥頭、17是連杆、18是彈簧、19是閥舌。
超壓自洩式壓力鍋在正常工作時，其工作原理和過程與日用壓力鍋相似，為在非正常工作時能通過鍋內壓力使鍋蓋與密封圈產生相對位移實現自洩壓，來徹底解決安全問題，將鍋蓋設計成用不鏽鋼薄板材製成，使鍋蓋1具有鍋蓋外環9和卷邊蓋牙10，其中鍋蓋外環9是指鍋蓋1的有效工作直徑(即工作壓力直徑)至最大直徑包括卷邊蓋牙10形成的彈性結構。顯然，從圖2示出的鍋蓋外環9其剖面形狀似C形，是較為理想的彈性形狀，可稱為C型鍋蓋。而鍋蓋1是帶著卷邊翻出來的卷邊蓋牙10的剛性是鍋蓋1的彈性位移與剛性連接的巧妙結合，可確保鍋蓋1的有效工作直徑內隨鍋內壓力所產生的向上位移，呈穩定的函數關係。本發明如圖1圖2所示，鍋蓋1與鍋體2的密封是通過鍋體2上的鍋沿14放置的密封圈4實現的。緊固在鍋體2上端的鍋牙圈3外沿上均布著六個鍋牙12與鍋蓋1下沿的六個卷邊蓋牙10，形成力學連接承受鍋內壓力，可見超壓自洩式壓力鍋在合開蓋的設計上，完全沿用日用壓力鍋的合開蓋習慣。圖2示出鍋蓋1的工作直徑密封環上，均布著若干洩壓溝槽11，在正常壓力下，密封圈4的上沿可擋住洩壓溝槽11不影響壓力鍋的密封。當非正常工作超壓時，鍋內多餘的壓力導致鍋蓋1過量的向上位移，使洩壓溝槽11的上沿逾越密封圈4的上沿破壞密封，使這多餘壓力從洩醫溝槽11與密封圖4上沿之間縫隙洩放掉。從圖2不難看出當多餘壓力洩放到近工作壓力時，鍋蓋1的回位可使密封圈4重新擋住洩壓溝槽11恢復密封使鍋內仍保持在工作壓力。鍋體2的上口設有鍋沿14是專門放置密封圈4的，當鍋內有壓力時從圖2可看出密封圈4外面的側下兩個面受鍋內壓力被壓在鍋沿14處，保證當鍋蓋1向上位移時密封圈4上沿與鍋蓋1產生正常位移。顯然，這種自洩壓方式具有不可堵性和較為精確的自洩壓值。鍋體2除上口設專門放置密封圈4的鍋沿14外，鍋底採用臍式下凸形是較好的力學形狀，能有效地減少材料厚度。本發明為節省鍋體2的材料消耗，將現有日用壓力鍋的鍋體中受力最大的鍋牙特分出一個零件，這就是本發明中採用的鍋牙圈3。鍋牙圈3與鍋體2上口的結合部分有著一致的裝配尺寸並套裝緊固。顯然，本發明將現有技術中的壓力鍋體分為鍋牙圈3和鍋體2兩個零件組成複合鍋體，在選擇材料、節省材料上更趨合理。本發明中為滿足合蓋到位才能密封，合開封洩閥6的工作原理是閥口15是在鍋蓋1的與洩壓溝槽11同一水平面上和上手柄7的中心線對應部位，專為閥頭16進出開設的小孔，而閥頭16由連杆17連接著閥舌19。從圖3圖示可看出，閥舌19的向上位移可經過連杆17帶動閥頭16，使其進入閥口15壓迫密封圈4的上沿，破壞密封圈4與鍋蓋1的密封。顯然，當閥舌19恢復位移後(圖3中向下)，彈簧18的彈力可令閥舌19，連杆17和閥頭16又處於初始位置，從而恢復密封圈4與鍋蓋1的密封。可見，將閥舌19、彈簧18、連杆17及閥頭16，合理地設置在上手柄7的內部，通過對閥舌19位移位置的限定，即可實現有關標準中的只有壓力鍋蓋合蓋到位才能密封的安全要求。
本發明在實施中有以下要點(以20cm口徑為例)用密封圈4和洩壓溝槽11組成的洩壓裝置，在實施中其洩壓靈敏度大致可控制在±15KPa的量級，其洩壓位移量相當於0.25mm左右。因此，鍋蓋1的彈性位移量在鍋內壓力為100KPa時，可選在1.5～2.0mm左右，當鍋蓋1選用優質不鏽鋼材時，其厚度應選在δ0.6～0.7mm左右，卷邊蓋牙10的卷圈直徑應在3.5mm左右。鍋蓋外環9所形成的C形尺寸，其高度應在15mm左右，而寬度相當鍋蓋1的最大直徑和有效工作直徑所對應的半徑之差。應在25mm左右。這樣的鍋蓋與現有技術中的壓力鍋蓋從外觀上，應被認為是寬沿鍋蓋了。在本發明中正是利用這一寬沿(即鍋蓋外環9)的彈性實現自洩壓的。在實施中自洩壓值的準確還要由密封圈4的上沿與鍋蓋1上的洩壓溝槽11的相互尺寸來確定，通常洩壓溝槽的數量多些為宜，如選在6～12個，其寬度和深度應在毫米量級選取。在本發明中除依靠鍋蓋1和密封圈4的製造模具來保證自洩壓值的相關尺寸外，還通過鍋體2上的鍋沿14的製造模具，來確保當鍋內有壓力時密封圈4被鍋內壓力緊壓在鍋沿14上而不隨鍋蓋1的彈性向上位移，以此來確保洩壓值的精確可靠性。顯然，在設計上只要令鍋沿14有足夠的垂直高度即可，通常鍋沿14的有效高度選在5mm左右就可滿足要求。鍋體2通常選取δ2mm左右厚的鋁板拉伸製成，為節省材料鍋體的園筒部分仍採用變薄拉伸，鍋體2的底部採用外凸形以利於鍋底受力，為便於平放鍋體2的底部中心設一上凸形臍，如將其直徑選在100mm左右，既可滿足平放要求，又能滿足受力要求。應該指出用本發明製造的鋁壓力鍋體由於其受力狀況頗為改善，故有可能增加不粘塗層產品，使產品提高檔次，增加品種。鍋牙圈3可採用優質不鏽鋼材料製造，其與鍋體2的結合部分應配作並緊固，與卷邊蓋牙10的配合部分也應配作。應該指出鍋牙圈3上特設鍋牙定位環13，以利用鍋蓋1和鍋體2的中心定位，在實施中除可將它加工成環狀凸起外，也可作成片狀凸塊外，只要能實現中心定位即可。鍋牙圈3的材料厚度選在δ1mm左右，強度即能滿足要求，其垂直高度宜在20mm左右。合開封洩閥6，按圖3所示閥頭16，連杆17、閥舌19，可設計成一個塑料零件，與彈簧18一起安裝在上手柄7中。顯然，上手柄7應用耐溫塑料或膠木製成內部結構可以安裝彈簧18、閥舌19、連杆17、閥頭16並利於滑動，達到合開蓋封洩要求。
本發明採用彈性、薄壁、自洩壓的新方案，來解決目前壓力鍋安全問題。其自洩壓的不可堵性是徹底解決壓力鍋使用安全的好方法，具有超壓自洩靈敏度高、自洩壓後恢復密封性好等重要特點。特別是控制產品自洩壓參數的工藝手段和質量保證手段，均依賴於鍋蓋、鍋體和密封圈的模具質量。因此，超壓自洩式壓力鍋的產品有著很好的質量保證手段。本發明將ZL91111160與ZL9223661.6號專利巧妙結合，使壓力鍋的安全問題，不但在技術上有所突破，而且在產品生產工藝和質量保證手段上更加完善。本發明提出的由鍋體的鍋牙圈組成的複合鍋體，較現有技術節省大量材料，使新方案壓力鍋的產品更趨合理。本發明從彈性、薄壁、自洩壓的技術思路出發，徹底解決壓力鍋的安全問題，並在產品設計和質量保證手段上取得技術進步是十分可貴的。本發明所屬產品較現有技術中，通過提高強度、增加安全使用裝置解決安全使用的方案，具有安全徹底、節省材料等特點，這一技術上的重大突破使產品有很好的市場前景。
權利要求
1.一種彈性薄壁超壓自洩式壓力鍋，其特徵在於由帶卷邊蓋牙[10]和洩壓溝槽[11]組成的C型結構式鍋蓋[1]，與由帶鍋沿[14]的具有外凸形臍式鍋底的鍋體[2]和鍋牙圈[3]組成的複合鍋體，是通過密封圈[4]形成密封並由限壓閥[5]限壓組成的超壓自洩式壓力鍋。
2.根據權利要求1所述的超壓自洩式壓力鍋，其特徵在於C型結構式鍋蓋[1]是由不鏽鋼薄板材製成具有卷邊蓋牙[10]，鍋蓋外環[9]、洩壓溝槽[11]的薄壁鍋蓋。
3.根據權利要求1所述的超壓自洩式壓力鍋，其特徵在於複合鍋體是由上有鍋沿[14]，下有臍式外凸形底的鍋體[2]與由鍋牙[12]、鍋牙定位環[13]組成的鍋牙圈[3]緊固而成。
4.根據權利要求1所述的超壓自洩式壓力鍋，其特徵在於合開封洩閥[6]是由閥頭[16].連杆[17].彈簧[18].閥舌[19]組成，並由合開蓋時閥舌[19]位移帶動閥頭[16]進入閥口[15]壓迫密封圈[4]的上沿，破壞密封圈[4]與鍋蓋[1]的密封。
全文摘要
本發明屬日用壓力烹飪器具。它以薄壁自洩壓原理設計的壓力鍋，徹底改變壓力鍋行業目前採用的提高壓力鍋強度結合增設多重安全保險的傳統方法，來解決壓力鍋的安全問題。本發明採用薄壁帶卷邊的鍋蓋和鍋牙圈與臍式下凸形底的薄壁鍋組成的彈性連接方式，在密封圈實現密封的同時通過密封圈上沿與鍋蓋上特設的洩壓溝槽來確保自洩壓功能。本發明提出的結構特徵及自洩壓方式徹底安全並大量節省材料，具有很高的應用價值。
文檔編號A47J27/08GK1132062SQ9511651
公開日1996年10月2日 申請日期1995年9月28日 優先權日1995年9月28日
發明者王永光 申請人:王永光