專(zhuān)利名稱(chēng)：膜片式鍋蓋與螺牙式電氣鍋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬?gòu)N房用小家電中的電熱壓力烹飪器具。
電熱壓力烹飪器具的產(chǎn)品及專(zhuān)利技術(shù)，以中國(guó)專(zhuān)利ZL91100026.7號(hào)為代表，近幾年發(fā)展較快，其它類(lèi)型的電熱壓力烹飪器具已漸退出市場(chǎng)。除此之外，尚未見(jiàn)到其它有關(guān)信息。
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有電熱壓力烹飪器具的基礎(chǔ)上，提出一種更合理的電氣鍋結(jié)構(gòu)形式，它包括利用帶卷邊翻牙的膜片式壓力鍋蓋帶動(dòng)密封圈與鍋沿上特設(shè)的泄壓槽配合，實(shí)現(xiàn)不可堵的自泄壓安全方式；利用懸臂式鍋牙的彈性位移帶動(dòng)二維控制器件的一端，配合電動(dòng)式時(shí)間控制器帶動(dòng)的機(jī)械式的烹飪程序輸入二維控制器件的另一端，組成鍋內(nèi)壓力史的二維自動(dòng)控制系統(tǒng)；提出用小升角式蓋牙和鍋牙組成螺牙式合開(kāi)蓋方式，解決合開(kāi)蓋不到位的壓力安全問(wèn)題；還包括利用定溫密封裝置確定鍋內(nèi)壓力與溫度的函數(shù)關(guān)系起始點(diǎn)。以便實(shí)現(xiàn)利用膜片式鍋蓋自泄壓既經(jīng)濟(jì)又有較高的準(zhǔn)確性；利用懸臂式彈性鍋牙與電動(dòng)式二維自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合更具機(jī)電一體化特點(diǎn)；用小升角式的蓋身與鍋牙的合開(kāi)蓋安全方式既可靠又經(jīng)濟(jì)；以定溫密封來(lái)實(shí)現(xiàn)跨沸點(diǎn)烹飪又帶來(lái)新烹飪特色。
本發(fā)明提出利用在膜片式鍋蓋上固定的掛圈環(huán)，將密封圈密封固定在鍋蓋上，當(dāng)膜片式鍋蓋受力產(chǎn)生向上位移時(shí)，帶動(dòng)密封圈的唇檐與內(nèi)鍋沿上的泄壓槽產(chǎn)生相對(duì)位移，通過(guò)精心設(shè)計(jì)膜片式鍋蓋可控制這一相對(duì)位移，實(shí)現(xiàn)電氣鍋在正常壓力下密封圈的唇檐與內(nèi)鍋沿上的泄壓槽處于密封狀態(tài)，而當(dāng)電氣鍋因故超壓時(shí)在密封圈唇檐與泄壓槽處產(chǎn)生泄壓縫隙，泄放多余壓力。這種因超壓的位移產(chǎn)生泄壓縫隙，而泄壓后回位消除泄壓縫隙的過(guò)程，可在泄壓縫隙處產(chǎn)生振動(dòng)清堵的的效果，在泄壓縫隙被堵后的超壓又能令位移產(chǎn)生更大的縫隙。故這種泄壓方式實(shí)際上具有不可堵性。
在本發(fā)明中，內(nèi)鍋的鍋沿是套座在外鍋的鍋沿上，而在外鍋底上固定的電熱盤(pán)的上表面與內(nèi)鍋底的下表面，有著一致的上凸形狀。這與現(xiàn)有電飯鍋的結(jié)構(gòu)相似，不同之處除內(nèi)鍋沿上開(kāi)有若干泄壓槽外，內(nèi)鍋沿是套座在外鍋沿上，內(nèi)鍋工作時(shí)的壓力絕大部分是通過(guò)內(nèi)鍋沿傳給外鍋的。在外鍋沿的下方固焊著鍋牙圈，由鍋牙圈上端向水平方向延伸的六個(gè)鍋牙與鍋蓋上向內(nèi)翻制的六個(gè)蓋牙經(jīng)旋合后螺合，這一結(jié)構(gòu)與市售壓力鍋相似，其不同之處在于為提高薄壁鍋蓋的蓋牙強(qiáng)度，采用將鍋蓋卷邊后，帶著卷邊向內(nèi)側(cè)水平方向翻制蓋牙，在蓋牙的兩邊緣形成有管狀邊緣的受力支撐；而鍋牙圈是選用彈性良好的不銹鋼材料制成，所翻制的水平鍋牙有較長(zhǎng)的懸臂，而在精心選擇鍋牙的材料、厚度、幾何尺寸后，經(jīng)由內(nèi)鍋沿、外鍋沿、鍋牙圈傳給鍋牙的鍋內(nèi)(壓)力，可令鍋牙產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)所需要的位移?？梢?jiàn)，由水平方向的彈性懸臂式鍋牙除肩負(fù)合蓋密封外，其彈性位移與鍋內(nèi)壓力呈穩(wěn)定的函數(shù)關(guān)系，用這一位移驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，使電氣鍋具有更高的機(jī)電一體化水平。根據(jù)烹飪對(duì)鍋內(nèi)壓力(溫度)史的自動(dòng)控制要求，本發(fā)明提出用彈性鍋牙遠(yuǎn)端的位移來(lái)驅(qū)動(dòng)二維開(kāi)關(guān)器件的一端，用電動(dòng)式定時(shí)器帶動(dòng)的烹飪程序輪控制二維開(kāi)關(guān)器件的另一輸入端，完成鍋內(nèi)壓力(溫度)史的二維自動(dòng)控制，同時(shí)由電動(dòng)定時(shí)器選定時(shí)間(主軸角度選定)的同時(shí)選定烹飪程序輪(同是主軸角度選定)，實(shí)現(xiàn)二維控制的一維選擇，也即實(shí)現(xiàn)電氣鍋的烹飪火候(溫度、時(shí)間)選擇。
本發(fā)明提出小升角式鍋牙與蓋牙螺合式的旋合式合開(kāi)蓋方式，來(lái)解決電氣鍋合蓋不到位時(shí)鍋內(nèi)壓力與鍋牙、蓋牙受力之間的矛盾。從前述中知道鍋內(nèi)最高壓力值由泄壓值決定，而泄壓值是由密封圈唇檐下端線(xiàn)與內(nèi)鍋沿上泄壓槽下端線(xiàn)的距離簡(jiǎn)稱(chēng)泄壓距決定。利用呈小升角設(shè)計(jì)的蓋牙與鍋牙，在沿水平方向旋合時(shí)的垂直高度簡(jiǎn)稱(chēng)牙距逐漸縮小的特征，使得只有當(dāng)蓋牙與鍋牙螺合到位牙距等于零時(shí)，設(shè)計(jì)的泄壓值才能使電氣鍋得到最高工作壓力；顯然，本發(fā)明提出用泄壓值來(lái)限制鍋內(nèi)最高工作壓力的特征，在引入小升角蓋牙、鍋牙螺合不到位時(shí)有牙距的特征后，使得合蓋不到位時(shí)的牙距令泄壓距減少，從而有效地降低泄壓值，確保合蓋不到位時(shí)的壓力安全性能?；谂腼儗?shí)踐需求及使用方便等因素，本發(fā)明采用定溫密封閥來(lái)確定鍋內(nèi)壓力與溫度的關(guān)系，實(shí)踐證明在鍋內(nèi)壓力為0～100kpa時(shí)，其溫度范圍在95～115℃時(shí)為宜?？捎玫坞p金屬片式的溫度傳感器，制成定溫弓翻式的密封碟閥，設(shè)置在鍋蓋上即可。
本發(fā)明提出膜片式鍋蓋，并通過(guò)掛圈環(huán)將密封圈固定密封在鍋蓋上，完成超壓自泄的功能。充分發(fā)揮了不銹鋼鍋蓋的優(yōu)勢(shì)，對(duì)提高泄壓靈敏度降低成本有明顯效果。特別是配合泄壓提出的利用具有相同小升角蓋牙和鍋牙在合蓋過(guò)程中的牙距降低泄壓值，實(shí)現(xiàn)合蓋到位安全，成為壓力鍋壓力安全、合蓋到位安全裝置的最簡(jiǎn)單可靠的方案。利用電動(dòng)定時(shí)器的定時(shí)軸帶動(dòng)的烹飪程序輪驅(qū)動(dòng)二維開(kāi)關(guān)器件的一個(gè)輸入端，用與鍋內(nèi)壓力呈函數(shù)關(guān)系的鍋牙的位移來(lái)驅(qū)動(dòng)二維開(kāi)關(guān)器件的另一個(gè)輸入端，來(lái)實(shí)現(xiàn)鍋內(nèi)壓力史的二維自動(dòng)控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了一維選擇。這種非電子化的模糊控制，在完成二維自動(dòng)控制時(shí)，由于采用了鍋牙驅(qū)動(dòng)使得結(jié)構(gòu)更趨合理并縮小了誤差；而在外觀(guān)設(shè)計(jì)中，烹飪選擇鈕(即電動(dòng)定電器的定時(shí)軸)，在安裝高度上也有了上下設(shè)置的余地。本發(fā)明引入定溫密封閥來(lái)替代目前廣泛被選用的定壓密封閥，省去不常用的烹飪溫區(qū)，省去一個(gè)需要操作的選溫鈕，還減少清洗閥芯的麻煩，實(shí)現(xiàn)了電氣鍋有諸多功能但只有一個(gè)鈕，僅需撥一下就能完成電氣鍋的功能選擇。
本發(fā)明的附圖其圖面說(shuō)明如下

圖1是電氣鍋實(shí)施例示意圖，為使圖面簡(jiǎn)潔，未將蓋牙與鍋牙的升角示出，并且將外殼、支架、手柄等省略。在圖1中，1是鍋蓋、2是蓋牙、3是掛圈環(huán)、4是密封圈、5是內(nèi)鍋、6是泄壓槽、7是泄壓距其示值用h表示、8是外鍋、9是鍋牙圈、10是鍋牙、11是電熱盤(pán)、12是定溫碟閥、13是感溫碟、14是閥座、15是閥芯。圖2是固定在外鍋8的外側(cè)、鍋牙10的下部的二維自動(dòng)控制系統(tǒng)的原理示意圖，在2圖中，除繪出具有小升角α的鍋牙10、以電阻符號(hào)畫(huà)入線(xiàn)路圖的電熱盤(pán)11外，還包括二維開(kāi)關(guān)器件17、定時(shí)器23，其中二維開(kāi)關(guān)器件17由定觸點(diǎn)片18、彈性懸臂19、中心懸臂20、動(dòng)觸點(diǎn)臂21、儲(chǔ)能彈簧22組成，定時(shí)器23由定時(shí)軸24、減速輪系25、同步電機(jī)26、選擇鈕27組成，鍋牙10向上的位移由力架16牽引著二維開(kāi)關(guān)器件17的中心懸臂20，由固定在定時(shí)軸24上的烹飪程序輪28控制著彈性懸臂19與動(dòng)觸點(diǎn)臂21的遠(yuǎn)端。
本發(fā)明在實(shí)施中，以?xún)?nèi)鍋口徑19cm為例，仍然采用常見(jiàn)的六牙制旋合合開(kāi)蓋方式，鍋蓋1是選用厚度0.5～0.6mm的彈性良好的不銹鋼板拉伸成形，周邊卷邊后帶著卷邊向內(nèi)水平方向翻制成六個(gè)蓋牙2，蓋牙2從外向心視呈左低右高，其升角α選5°左右，鍋蓋1的最大直徑在24cm左右，其邊緣波紋也是依靠模具拉伸成形的。掛圈環(huán)3是用厚度0.3～0.5mm的不銹鋼板制成后固焊在鍋蓋1的工作直徑靠中心側(cè)。密封圈4是用優(yōu)質(zhì)硅橡膠制成。掛圈環(huán)3和密封圈4的幾何尺寸和位置的選定應(yīng)以保證鍋蓋1和內(nèi)鍋5有良好的線(xiàn)密封及動(dòng)密封特性為準(zhǔn)，掛圈環(huán)3的位置設(shè)置在工作直徑靠中心側(cè)的目的是為了得到更大的位移。內(nèi)鍋5是用厚度2mm的優(yōu)質(zhì)鋁板拉伸成形，為節(jié)省材料可增加變薄拉伸工藝，內(nèi)鍋5的鍋沿靠中心側(cè)沖制8～10mm寬的泄壓槽6，其深度尺寸，應(yīng)根據(jù)額定工作壓力下鍋蓋1、鍋牙10的實(shí)際位移量來(lái)確定，泄壓槽6的數(shù)量可選用24槽沿周長(zhǎng)均布。外鍋8用厚0.5mm的冷軋鋼板拉伸成形，其鍋沿卷圈直徑選在5mm左右，外鍋8鍋沿的上端面應(yīng)與內(nèi)鍋5鍋沿上泄壓槽6的外部壓合以便承受鍋內(nèi)(壓)力。鍋牙圈9用厚0.8mm左右的彈性良好的不銹鋼板制成，向水平方向沖制六個(gè)側(cè)視圖呈左低右高的相當(dāng)于六線(xiàn)螺紋式鍋牙10，其升角α在5°左右選取并與蓋牙2升角一致。鍋牙10的彈性位移應(yīng)能保證在所控壓力范圍內(nèi)(通常選在0～100kpa)，自控系統(tǒng)中二維開(kāi)關(guān)器件17中心懸臂20的位移需要。在實(shí)施中鍋牙10應(yīng)能滿(mǎn)足在0～100kpa范圍(此時(shí)鍋牙10的總受力之和在283kg)，應(yīng)有0.66mm的位移。外鍋8與電熱盤(pán)11的組裝高度應(yīng)略小于內(nèi)鍋5的鍋底面到泄壓槽6底面的高度，以保證電熱盤(pán)11與內(nèi)鍋5之間的間隙等于零。鍋蓋1、鍋牙10的彈性位移與泄壓距7的h值三者之間的關(guān)系如下在100kpa額定工作壓力下，鍋蓋1的位移(從蓋牙2卷邊至掛圈環(huán)3與鍋蓋1的分界點(diǎn))應(yīng)在2mm左右，鍋牙10的位移(與蓋牙2卷邊的結(jié)合處)也應(yīng)在1mm左右，在取一定的安全系數(shù)后，泄壓距7的h值在3mm左右。顯然，本發(fā)明的自泄壓功能所需的位移，是由鍋蓋1和鍋牙10共同完成的；如若不足還可以將掛圈環(huán)3壓制成膜片狀，并將掛圈環(huán)3的內(nèi)徑減少，使其與鍋蓋1的焊接點(diǎn)向中心移，這一措施對(duì)增加位移有事半功倍之效。圖1中的定溫碟閥12的作用是當(dāng)鍋內(nèi)水蒸汽溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，感溫碟13弓翻后令閥芯15的出口與鍋外密封，鍋內(nèi)才開(kāi)始建立壓力。定溫碟閥12的密封溫度可設(shè)在95℃(平原地區(qū)使用)。感溫碟13用厚0.2mm外徑18mm的碟形雙金屬片制成，閥座14用厚0.3mm的不銹鋼板制成，并將感溫碟13嵌裝在閥座14上的頸部，頸部均布著若干放氣孔，在感溫碟13弓翻前鍋內(nèi)空氣水汽經(jīng)放氣孔形成通道。閥芯15用硅橡膠制成，其幾何尺寸的設(shè)計(jì)要保證與感溫碟13配合，實(shí)現(xiàn)感溫碟13弓翻前鍋內(nèi)外形成通道弓翻后密封。閥座14可以固焊在鍋蓋1上。
圖2示出的鍋內(nèi)壓力(溫度)史的二維自動(dòng)控制系統(tǒng)，由具有小升角的鍋牙10上某位移點(diǎn)的下面固焊著力架16牽引并絕緣支撐著二維開(kāi)關(guān)器件17的中心懸臂20下表面，完成由表征鍋內(nèi)壓力(溫度)的鍋牙10的位移與自動(dòng)控制系統(tǒng)的力學(xué)連接，顯然這一機(jī)械上的連接應(yīng)有微調(diào)裝置，而其電器上應(yīng)是絕緣的，在這里均用虛線(xiàn)表示力架16。圖2中清楚地標(biāo)明了二維開(kāi)關(guān)器件17的結(jié)構(gòu)組成，它由彈性懸臂19、中心懸臂20、動(dòng)觸點(diǎn)臂21、儲(chǔ)能彈簧22及定觸點(diǎn)片18組成。它實(shí)際上是用電鈑鍋用保溫器拆去雙金屬片后，改用烹飪程序輪28控制彈性懸臂19的遠(yuǎn)端的上表面，而用力架16的控制和調(diào)節(jié)代替原有的保溫選調(diào)機(jī)構(gòu)。定時(shí)器23采用主軸每圈1小時(shí)的電動(dòng)式定時(shí)器，由同步電機(jī)26與減速輪系25帶動(dòng)的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)并且串接在主電路參與時(shí)間控制外(在圖2中均簡(jiǎn)略未畫(huà)出)，在定時(shí)軸24末端還帶動(dòng)一個(gè)按烹飪程序設(shè)定曲率半徑的烹飪程序輪28。不難看出，撥動(dòng)定時(shí)軸24外端的選擇鈕27，在選擇烹飪時(shí)間的同時(shí)，也選擇了烹飪程序輪28的曲率半徑隨時(shí)間變化的烹飪程序起始點(diǎn)。按圖2示出電氣鍋是依靠動(dòng)觸點(diǎn)臂21與定觸點(diǎn)片18接通電源使電熱盤(pán)11加熱而升高鍋內(nèi)壓力的，鍋內(nèi)壓力一旦超出烹飪程序輪28給出的按時(shí)間編排的烹飪程序中的壓力時(shí)，鍋牙10向上超量的位移經(jīng)力架16令中心懸臂20上移使儲(chǔ)能彈簧22釋放能量，動(dòng)觸點(diǎn)臂21閃動(dòng)離開(kāi)定觸點(diǎn)片18，切斷電源鍋內(nèi)壓力停止上升。借助這種閃動(dòng)開(kāi)關(guān)有極高的位移靈敏度，待鍋內(nèi)壓力下降至某一點(diǎn)時(shí)，鍋牙10產(chǎn)生向下位移經(jīng)力架16釋放中心臂20，又經(jīng)儲(chǔ)能彈簧22接通動(dòng)觸點(diǎn)臂21和定觸點(diǎn)片18，……。綜上述本發(fā)明采用鍋內(nèi)壓力的閉環(huán)控制，由鍋內(nèi)壓力變化使鍋牙10的位移發(fā)生變化，由力架16完成鍋牙10對(duì)二維開(kāi)關(guān)器件17的中心懸臂20的下表面牽引或釋放，帶動(dòng)二維開(kāi)關(guān)器件17，實(shí)現(xiàn)鍋內(nèi)壓力的閉環(huán)式自動(dòng)控制。同時(shí)，二維開(kāi)關(guān)器件17的彈性懸臂19的遠(yuǎn)端上表面，由烹飪程序輪28、時(shí)間軸24共同控制，最終成為隨時(shí)間編程的鍋內(nèi)壓力的閉環(huán)控制。顯然，這是鍋內(nèi)壓力(溫度)、時(shí)間的二維自動(dòng)控制，也即通常所說(shuō)的火候控制。由于選擇鈕27在選定時(shí)間軸24的同時(shí)也選定了烹飪程序輪28的起始點(diǎn)，這種將選擇鈕27、時(shí)間軸24、烹飪程序輪28三者同軸的設(shè)計(jì)，是將二維自動(dòng)控制簡(jiǎn)化成一維選擇的巧妙之處所在。
權(quán)利要求
1.一種鍋蓋與內(nèi)鍋由密封圈密封，鍋蓋與外鍋實(shí)現(xiàn)彈性連接，并由外鍋底上的電熱盤(pán)加熱內(nèi)鍋底部的電氣鍋，是由鍋內(nèi)壓力驅(qū)動(dòng)彈性元件控制閃動(dòng)開(kāi)關(guān)令電熱盤(pán)加熱內(nèi)鍋，實(shí)現(xiàn)鍋內(nèi)壓力自動(dòng)控制，并由放氣閥確立壓力和溫度關(guān)系的電氣鍋，其特征還包括a.由固定在膜片式鍋蓋[1]的工作直徑靠中心側(cè)的掛圈環(huán)[3]將密封圈[4]密封固定在膜片式鍋蓋[1]上，并通過(guò)密封圈[4]的唇檐與內(nèi)鍋[5]形成線(xiàn)密封；內(nèi)鍋[5]的鍋沿是套座在外鍋[8]的鍋沿上，在外鍋[8]的底部和內(nèi)鍋[5]的底部之間有電熱盤(pán)[11]；外鍋[8]的上部套焊著鍋牙圈[9]，由鍋牙圈[9]上的鍋牙[10]與鍋蓋[1]上的蓋牙[2]實(shí)現(xiàn)旋合式彈性連接；由膜片式鍋蓋[1]和彈性鍋牙[10]共同使由鍋內(nèi)超壓時(shí)向上的位移令密封圈[4]的唇檐超出內(nèi)鍋[5]鍋沿上若干泄壓槽[6]的下端線(xiàn)產(chǎn)生縫隙泄壓；b.由表征鍋內(nèi)壓力的彈性鍋牙[10]下面某位移點(diǎn)上固定的力架[16]，牽引或釋放二維開(kāi)關(guān)器件[17]的一個(gè)輸入端一中心懸臂[20]，經(jīng)儲(chǔ)能彈簧[22]使動(dòng)觸點(diǎn)臂[21]與定觸點(diǎn)片[18]斷開(kāi)或接通電熱盤(pán)[11]的電源，實(shí)現(xiàn)鍋內(nèi)壓力的閉環(huán)控制；由電動(dòng)式定時(shí)器[23]的定時(shí)軸[24]帶動(dòng)的烹飪程序輪[28]控制著二維開(kāi)關(guān)器件[17]的另一輸入端一彈性懸臂[19]和動(dòng)觸點(diǎn)臂[21]的遠(yuǎn)端，經(jīng)儲(chǔ)能彈簧[22]使動(dòng)觸點(diǎn)臂[21]與定觸點(diǎn)片[18]接通或斷開(kāi)電熱盤(pán)[11]的電源，實(shí)現(xiàn)按設(shè)定烹飪程序的鍋內(nèi)壓力史的自動(dòng)控制；通過(guò)電動(dòng)定時(shí)器[23]的定時(shí)軸[24]上的選擇鈕[27]，選定定時(shí)軸[24]及其末端的烹飪程序輪[28]的起始點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)鍋內(nèi)壓力史的一次選定；c.由具有相同小升角的蓋牙[2]與鍋牙[10]組成的螺牙式合開(kāi)蓋方式，配合內(nèi)鍋[5]上的若干泄壓槽[6]，在合蓋不到位時(shí)提前泄放多余壓力確保安全；d.由雙金屬片制成的感溫碟[13]及閥座[14]、閥芯[15]、組成的定溫碟閥[12]，確定鍋內(nèi)初始?jí)毫r(shí)的溫度。
全文摘要
本發(fā)明屬?gòu)N房小家電中的電熱壓力烹飪器具。本發(fā)明提出用膜片式鍋蓋的彈性位移與內(nèi)鍋上的泄壓槽等配合實(shí)現(xiàn)自泄壓功能，以螺牙旋合式合開(kāi)蓋結(jié)構(gòu)確保合蓋到位安全，并用螺牙的彈性位移驅(qū)動(dòng)二維自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鍋內(nèi)壓力的閉環(huán)控制和烹飪時(shí)間的自動(dòng)控制，同時(shí)具備一維選擇的易操作特點(diǎn)。配合定溫密封碟閥的設(shè)置，使得這種采用跨沸點(diǎn)烹飪的多功能電氣鍋，只需一個(gè)功能選擇鈕，其功能拓展和簡(jiǎn)化操作是很優(yōu)秀的。
文檔編號(hào)H05B3/68GK1160977SQ97100738
公開(kāi)日1997年10月1日 申請(qǐng)日期1997年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月27日
發(fā)明者王永光 申請(qǐng)人:王永光