專利名稱：壓力鍋旋柄開關(guān)的制作方法
現(xiàn)有的壓力鍋上、下手柄，主要依靠M6的螺栓，承受左右、上下、前后的扭力與拉力，酚醛塑料手柄容易損壞。而且占用體積大，不便于攜帶。
由于食物中的膠粘物質(zhì)將鍋身、密封圈、鍋蓋粘接牢固，手柄開啟鍋蓋時費力較大。特別應(yīng)注意的是老弱病殘者經(jīng)常揭不開鍋。
本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)手柄開關(guān)結(jié)構(gòu)，簡稱旋柄開關(guān)，使鍋蓋的開啟與關(guān)閉靈活省力，經(jīng)久耐用，體積小，而且開關(guān)方法靈活多變，適應(yīng)性很強(qiáng)。
用附

圖1至23配合說明如下附圖1主視圖，附圖2剖視圖，圖中數(shù)字標(biāo)號表示鍋身1、鍋蓋2、密封圈3、受力作用點4、受力支點5、鉚釘6、小圓錐齒輪7、手柄8、鋼印標(biāo)記9。
附圖3，現(xiàn)有壓力鍋手柄的力學(xué)計算圖示。
附圖4，旋柄開關(guān)新方案的力學(xué)計算圖示。
附圖5、6，銷齒傳動方案，受力作用點10、受力支點5。
附圖7、8，旋柄結(jié)構(gòu)，手柄8、齒輪11、齒輪中心孔12。
附圖9，扇形齒輪旋柄a、b、c、d四種形式，手柄8、齒輪中心孔12，扇形齒輪13。
附圖10、11，扇形齒輪旋柄開關(guān)壓力鍋圖示，鍋身1、鍋蓋2、密封圈3、受力支點5、手柄8、鋼印標(biāo)記9、受力作用點10、齒輪中心孔12、扇形齒輪13、限壓閥14、安全塞15、鍋蓋手柄16、鍋身小手柄17。
附圖12，鍋身1、鍋蓋2、受力支點5、受力作用點10、簡易旋柄18、旋柄孔19、旋柄拔桿20。
附圖13，鍋身1、鍋蓋2、受力支點5、受力作用點10、撬桿21。
附圖14，繩索22、固定點23。
附圖15、16，旅行壓力鍋新方案，鍋身1、鍋蓋2、密封圈3、受力支點5、限壓閥14、安全塞15、吊環(huán)24、彈性掛勾25，背帶26、鍋身手柄27、撬桿28。
附圖17、18、19，旋柄開關(guān)新方案，鍋身1、鍋蓋2、受力作用點10、限壓閥14、鍋蓋手柄29、鍋身手柄30、餐匙31。
附圖20、21，餐匙旋柄32、齒輪中心孔33、扇形齒輪34。
附圖22、23，餐叉旋柄35、齒輪中心孔36、扇形齒輪37。
非限定性實施例例(1)，現(xiàn)有壓力鍋的結(jié)構(gòu)，大多數(shù)鍋身與鍋蓋是用平面花牙錯位嚙合，鍋蓋邊沿有直角反口平面花牙，各花牙之間有垂直而無用的邊沿。
附圖1、2所示，利用鍋蓋2的垂直邊沿，可以加工一段大圓錐輪齒，作為受力作用點4。
在鍋身1上裝配一個圓柱形或圓錐形的固定軸，作為受力支點5，用鉚釘6固定在鍋身1上。固定軸即受力支點5的軸向中心線垂直于鍋身1的軸向中心線(下文相同)。
配制小圓錐齒輪7，其內(nèi)孔的內(nèi)徑與受力支點5即固定軸外徑是間隙配合。手柄8固定在小圓錐齒輪7上，組成旋柄。
將旋柄上的小圓錐齒輪7的內(nèi)孔套在受力支點5上，旋柄以受力支點5為中心，可以順時針或反時針方向任意旋轉(zhuǎn)360°。手柄8與小圓錐齒輪7組成旋柄，旋柄的運(yùn)動平面和運(yùn)動方向與壓力鍋的軸向中心線平行。這是本發(fā)明的重要特征。
操作過程是(1)、將鍋蓋2上的鋼印標(biāo)記9，對準(zhǔn)鍋身1的受力支點5放下，此時鍋蓋2與鍋身1的凹凸平面花牙對位入座，小圓錐齒輪7的輪齒與鍋蓋2的大圓錐輪齒也對位嚙合。
(2)、順時針方向轉(zhuǎn)動手柄8，小圓錐齒輪7帶動鍋蓋2的大圓錐輪齒旋轉(zhuǎn)，至鍋蓋2左端的最后一個輪齒時，鍋身1與鍋蓋2的平面花牙已完全重合嚙合，處于密封狀態(tài)。
(3)、開啟時，將手柄8反時針方向轉(zhuǎn)動，恢復(fù)原位，鍋蓋2開啟。
為提高鋁、鋁合金或鑄鋁鍋蓋2的輪齒的材料強(qiáng)度與耐磨性，可用不銹鋼薄板制成空心齒輪套，用鉚釘固定在鍋蓋2的輪齒上，這是鑲套法?；蛴脟娡考夹g(shù)，在鋁合金的基體上噴涂不銹鋼等材質(zhì)的耐磨涂層?；蛟谥圃鞎r將鍋蓋2的邊沿加厚。總之，有許多方法，使鍋蓋2的輪齒即受力作用點4經(jīng)久耐用。
新、舊手柄方案的力學(xué)對比計算如下附圖3所示，以現(xiàn)有壓力鍋規(guī)格20厘米為例，鍋蓋外徑23厘米，上手柄長度12厘米(下手柄作用力相等，合力為零)。假設(shè)上手柄端部受到作用力F＝2公斤，則力矩M＝2×(11.5+12)＝47(kgcm)(公斤厘米)附圖4所示，旋柄開關(guān)新方案。假設(shè)鍋蓋邊沿加工成大圓錐齒輪，m模數(shù)2.5，壓力角20°，旋柄上的小圓錐齒輪m模數(shù)2.5，Z齒數(shù)8，手柄長度8厘米，作用力F＝2公斤，則小圓錐齒輪節(jié)徑d＝mz＝2.5×8＝20mm＝2cmQX×1＝2×8，QX＝16(kg)由于tgα＝ (QV)/(QX) ，已知α＝20°，QX＝16(kg)，故QV＝QX×tgα＝16×0.36＝5.76(kg)，
Q=Q2x+Q2V=162+5.762≈17(kg)]]>力矩M＝17×11.5＝195.5(kgcm)新舊手柄方案對比，則195.5÷47≈4(倍)以上力學(xué)計算表明旋柄開關(guān)新方案的手柄，比現(xiàn)有方案的手柄短1/3，省力4倍，有利于老弱病殘者使用，而且占用體積小，受力支點5經(jīng)久耐用，有利于壓力鍋更新?lián)Q代，擴(kuò)大壓力鍋的應(yīng)用范圍，創(chuàng)造新品種。
由于上述算式中給定的數(shù)據(jù)不能限定，這里只作簡略的計算。事實上，現(xiàn)有壓力鍋上、下手柄的長度已經(jīng)接近極限，公眾所知的長期而大量的實踐經(jīng)驗證明現(xiàn)有方案的酚醛塑料手柄容易損壞，不能再增加長度。
旋柄開關(guān)新方案，要根據(jù)受力支點、受力作用點的材料強(qiáng)度、尺寸規(guī)格等多種因素設(shè)計，不能限定。
這種旋柄開關(guān)新方案，就是億萬人知道的車床與鉆床等設(shè)備上應(yīng)用的、鉆夾頭用鑰匙(旋柄)開關(guān)的方法。實踐證明如果鉆夾頭的鑰匙遺失，要用鐵鎯頭錘擊的力量，才能代替小小的鑰匙。其實就是杠桿原理的省力機(jī)構(gòu)。
在鍋蓋上加工一段大圓錐輪齒并不難，沖壓可以成型，用簡易專用設(shè)備進(jìn)行機(jī)械切削加工也行。批量生產(chǎn)小圓錐齒輪也不難，可進(jìn)行全自動加工。
表面看來結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的旋柄開關(guān)新方案中，還深埋隱藏著結(jié)構(gòu)簡單的同類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)-銷齒傳動。
銷齒傳動，北京1992年印刷的機(jī)械工業(yè)出版社的五大卷《機(jī)械設(shè)計手冊》，沒有收集有關(guān)資料。1987年12月北京第4次印刷的化學(xué)工業(yè)出版社的《機(jī)械設(shè)計手冊》中冊第九章載有銷齒傳動，分為外嚙合、內(nèi)嚙合、銷齒條傳動三種形式。
本發(fā)明人認(rèn)為銷齒傳動應(yīng)該存在其它型式。
本發(fā)明應(yīng)用的銷齒傳動型式，查閱資料，一時找不到依據(jù)，暫稱為“銷齒傳動第四方案”。其結(jié)構(gòu)特征是齒輪與銷輪成90°夾角相交，或大于或小于90°夾角相交。
本發(fā)明人認(rèn)為在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)理論中，應(yīng)該還存在“銷齒傳動第五方案”，其結(jié)構(gòu)特征是銷齒的軸向截面分為柱形、錐形、倒錐形等;銷齒的徑向截面分為圓形、橢圓形、半圓形、圓弧三角形等;還有隱形銷齒，伸縮式銷齒、組合式銷齒、可調(diào)式銷齒……等。齒輪的輪齒形狀，則相對配合性地發(fā)生一系列新變化。這些獨特的結(jié)構(gòu)形式，將在本發(fā)明的各種系列產(chǎn)品中運(yùn)用。
例(2)，附圖5、6、7、8所示。圖5、6，在鍋蓋2上有5個銷齒作為受力作用點10，在鍋身1上有一個固定軸作為受力支點5，用鉚釘6固定。
將附圖7、8所示的旋柄上的齒輪中心孔12套在圖5、6所示的受力支點5上，齒輪11與受力作用點10的銷齒嚙合，旋轉(zhuǎn)手柄8，齒輪11撥動受力支點10，實現(xiàn)鍋蓋2的開啟與關(guān)閉。
旋柄開關(guān)新方案中應(yīng)用銷齒傳動，結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、造價低、維修方便，并且有獨特的裝飾藝術(shù)性。受力支點5是固定軸，受力作用點10是銷齒，全都經(jīng)久耐用。例(2)比例(1)有明顯的技術(shù)進(jìn)步。
附圖5所示受力支點5是指示鍋蓋2的裝配位置標(biāo)記，又是指示鍋蓋2開啟與關(guān)閉位置的明顯標(biāo)記，可以明顯地標(biāo)示鍋蓋2與鍋身1的嚙合與非嚙合位置。
為適應(yīng)壓力鍋新品種的造型變化，旋柄開關(guān)新方案中，旋柄上的小圓錐齒輪或小齒輪，有時需要制成扇形。附圖9所示a、b、c、d四種基本變化的扇形齒輪旋柄，適應(yīng)性廣。
例(3)，附圖10所示，將鍋蓋2按鋼印標(biāo)記9對準(zhǔn)受力支點5，即對位入座的開始裝配時，手柄8處于下垂位置。將手柄8順時針方向旋轉(zhuǎn)180°，扇形齒輪13撥動受力作用點10(銷齒)，鍋蓋2按箭頭所示方向轉(zhuǎn)動，關(guān)閉完畢，就成了圖11所示，手柄8處于上升位置，并依靠受力作用點10定位，處于待命狀態(tài)。此時，手柄8可以避免爐火烤熱或燒壞。
附圖11所示，將手柄8反時針方向旋轉(zhuǎn)180°，恢復(fù)原狀，就成了圖10所示位置，鍋蓋2開啟。手柄8處于下垂位置，不會防礙壓力鍋鍋內(nèi)物品的正常操作。因此，扇形齒輪旋柄可以長期定位裝配，也可以不定位裝配，使用時套上去，不用時取下來，靈活方便。
例(4)，附圖12所示，受力支點5設(shè)在鍋蓋2上，受力作用點10設(shè)在鍋身1上。將簡易旋柄18的旋柄孔19套在受力支點5上，旋柄撥桿20利用受力作用點10受力，使鍋蓋2向左或向右實現(xiàn)自身轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)鍋蓋2的開啟或關(guān)閉。簡易旋柄18已經(jīng)成為撬棍，逐一撬在受力作用點10上，實現(xiàn)自身位置轉(zhuǎn)動，按杠桿原理，操作省力。
此實施例說明，旋柄開關(guān)新方案，受力支點可以設(shè)在鍋蓋上，也可以設(shè)在鍋身上。受力支點與受力作用點可以互相改換裝配位置。
當(dāng)鍋身1與鍋蓋2上都分別只設(shè)一個固定點時，受力支點與受力作用點沒有區(qū)別，可以任意選定鍋身1或鍋蓋2上的固定點作受力支點，相對地將另一個固定點視為受力作用點，這僅僅是文字說明的區(qū)別。
受力支點通常只設(shè)一個，有時要另設(shè)一個防止損壞的備用受力支點。由于藝術(shù)裝飾等因素的需要，受力支點也可以多設(shè)幾個。
受力作用點的數(shù)量，要根據(jù)壓力鍋的各種規(guī)格、材料、結(jié)構(gòu)特性等需要來設(shè)計，因此，受力作用點的數(shù)量不能限定，必須靈活應(yīng)用。
例(5)，附圖13所示，假設(shè)旋柄損壞或遺失，可用刀背、剪刀、筷子、餐匙、餐叉之類硬物，撬動受力支點或受力作用點，實現(xiàn)鍋蓋2的開關(guān)。假設(shè)在野外工作或旅游途中，身旁沒有適用工具，可以使用樹枝、薄石塊、瓦片之類原始人時代的最原始的工具，用撬動的方式，實現(xiàn)鍋蓋的開關(guān)，而且操作省力。如果在沙漠地區(qū)、身上還有腰帶金屬扣、鑰匙、鋼筆、牙刷之類硬物。在艱難的環(huán)境中，使用各種原始的工具，也能開關(guān)鍋蓋。
例(6)，附圖14所示，是在困境中使用繩索拉開鍋蓋。將繩索22的一端固定在樹根、巖石之類的固定點23上，繩索22繞過鍋身1的受力作用點10、鍋蓋2的受力支點5，再拉繩索，也可以省力。
假設(shè)沒有繩索，可用野外的藤條、或用各種植物纖維編織的軟索也能代替。還有衣服布條、鞋帶之類可供利用。這不但對于青少年的生存訓(xùn)練有用，對于野外工作者，科學(xué)探險活動，及各種意外事故造成的困境都有用。
因此，本發(fā)明人注意并重視“銷齒傳動第四方案”的應(yīng)用。銷齒傳動結(jié)構(gòu)簡單、造價低、維修方便，使用方法靈活多變，實用性強(qiáng)，還具有技術(shù)美學(xué)的裝飾性。有關(guān)技術(shù)人員，根據(jù)圓錐齒輪和銷齒傳動的現(xiàn)有理論，能夠設(shè)計應(yīng)用。
例(7)，附圖15、16所示，在旅行壓力鍋上，設(shè)有吊環(huán)24，彈性掛勾25、背帶26、鍋身手柄27。鍋蓋2上設(shè)有受力支點5。如圖15所示，用撬桿28，以吊環(huán)24為受力作用點，有受力支點5，可以按箭頭所示方向使鍋蓋2轉(zhuǎn)動。圖16所示，當(dāng)鍋蓋2轉(zhuǎn)過一定角度位置后，受力支點5已經(jīng)隨同鍋蓋2轉(zhuǎn)動到鍋身手柄27上方。此時，以鍋身手柄27為受力作用點，可以繼續(xù)撥動鍋蓋2轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)鍋蓋2的開啟。反向撥動，則實現(xiàn)鍋蓋2關(guān)閉。此實施例說明，受力作用點可以利用壓力鍋的各種結(jié)構(gòu)件。
例(8)，附圖17、18、19三視圖所示。利用鍋身手柄30作為受力支點，在鍋蓋2上只設(shè)一個受力作用點10，并利用鍋蓋手柄29(圖17剖視)作兩個受力作用點，用餐匙31撬動，按圖中箭頭所示為開啟鍋蓋2。當(dāng)受力作用點10到達(dá)鍋身手柄30上方時，鍋蓋2開啟。反向撬動，則實現(xiàn)鍋蓋2關(guān)閉。此實施例說明，受力支點與受力作用點，都可以靈活應(yīng)用結(jié)構(gòu)件。
例(9)，附圖20、21所示，餐匙旋柄32上有齒輪中心孔33、扇形齒輪34。
例(10)，附圖22、23所示，餐叉旋柄35上有齒輪中心孔36、扇形齒輪37。
例(9)與例(10)中的扇形齒輪34與37相同，齒輪中心孔33與36相同，用于開啟和關(guān)閉鍋蓋，一物多用。
還有其它各種變化，無法詳述。
旋柄開關(guān)新方案，由受力支點、受力作用點、旋柄三部分組成，靈活多變，適應(yīng)性強(qiáng)、操作省力，有利于壓力鍋產(chǎn)品更新?lián)Q代。
本發(fā)明適用于具有壓力鍋特性的各種燃?xì)?、電飯鍋，及便攜式醫(yī)療器械壓力蒸氣消毒器，便于醫(yī)生出診、野外急救。
權(quán)利要求
1.壓力鍋旋柄開關(guān)，在壓力鍋鍋身和鍋蓋上，分別設(shè)置或利用固定軸、銷齒、輪齒、手柄、吊環(huán)等構(gòu)件，作為受力支點和受力作用點，用旋柄以受力支點為支承，拔動受力作用點，實現(xiàn)鍋蓋的開啟和關(guān)閉。本發(fā)明的特征是旋柄開關(guān)由受力支點、受力作用點、旋柄3部分組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的受力支點，其特征是固定軸等受力支點可以設(shè)在鍋蓋上，也可以設(shè)在鍋身上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的受力作用點，其特征是銷齒等受力作用點可以設(shè)在鍋身上，也可以設(shè)在鍋蓋上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的旋柄，其特征是旋柄的運(yùn)動平面和運(yùn)動方向與壓力鍋的軸向中心線平行。
全文摘要
壓力鍋旋柄開關(guān)，由受力支點、受力作用點、旋柄三部分組成。在鍋身和鍋蓋上分別設(shè)置銷齒、固定軸等構(gòu)件，作受力支點與受力作用點。用旋柄以受力支點為支承，撥動受力作用點，實現(xiàn)鍋蓋的開啟與關(guān)閉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，旋柄開關(guān)操作省力3～4倍，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)久耐用，靈活多變，適應(yīng)性強(qiáng)，體積小，有利于壓力鍋更新?lián)Q代，有利于老弱病殘者使用，有利于創(chuàng)造新一代壓力蒸氣消毒器，便于醫(yī)生出診，野外急救。本發(fā)明適用于具有壓力鍋特性的各種燃?xì)?、電飯鍋及便攜式醫(yī)療器械消毒器。適合家用、旅游、出口產(chǎn)品。
文檔編號A47J27/08GK1082859SQ9311161
公開日1994年3月2日 申請日期1993年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月15日
發(fā)明者湯漢元 申請人:湯漢元