能够通过感应加热的涂覆金属烹饪载体的制作方法

1.本发明涉及用于烹饪或加热食物的与感应加热相容的金属烹饪载体的技术领域。这种金属烹饪载体可以与感应加热装置一起使用，该感应加热装置例如为放置在或集成到工作台的电磁炉，或集成到电烹饪设备中的感应加热炉。
2.本发明更具体地涉及与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体。
3.本发明特别地但非排他地涉及形成烹饪容器的涂覆金属烹饪载体。
4.本发明还涉及炊具，其包括与至少一个抓握构件相关联的涂覆金属烹饪载体。如果需要，一个或多个抓握构件可以相对于涂覆金属烹饪载体是可移除的或可拆卸的。
5.本发明还涉及电烹饪设备，其包括与感应加热装置相关联的涂覆金属烹饪载体。


背景技术：

6.从文献ep2554080已知生产与感应加热相容的涂覆炊具，其中形成烹饪表面的金属板通过使用中间铝板与铁素体不锈钢板组装，以获得各种板的冶金组装。
7.这种类型的实现方案的缺点在于这样的涂覆金属烹饪载体具有相对高的成本价格，特别是由于存在冲压操作以获得各种板的冶金组装。
8.这种类型的实现方案的另一个缺点在于，由于中间铝板和铁素体不锈钢板的存在，这种涂覆金属烹饪载体相对较重。


技术实现要素：

9.本发明的各个方面旨在通过提出与感应加热相容的，成本价格有限的涂覆金属烹饪载体来克服现有技术的缺点。
10.本发明的第一方面涉及一种与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体，其包括金属主体，该金属主体包括加热面和烹饪面，加热面具有构造成搁置在感应加热装置上的底部，加热面带有保护涂层，烹饪面带有形成烹饪表面的不粘涂层，其中金属主体是由双面镀铝低碳铁磁钢板制成的，所述双面镀铝低碳铁磁钢板包括低碳钢铁磁基板，所述低碳钢铁磁基板在其两个面的每个面上具有包括铝基基体的外层，其中包括铁/铝金属间化合物的中间层布置在低碳钢铁磁基板和外层之间，并且其中至少在加热面的底部上外层具有小于27μm，优选小于20μm，更优选小于18μm的厚度。用于铁磁基板的低碳钢对磁场敏感，并且可以感应加热。相反，铝对于用于感应加热的磁场是干扰材料。然而，在钢板的镀铝过程中，会在钢和铝之间的界面处形成金属间反应层。中间层的金属间化合物不具有铝对于用于感应加热的磁场的干扰特性。因此，在用于镀铝的铝基涂层中，包含铝基基体的外层的厚度显示为获得与电磁炉的相容性的主要相关参数。使用这种涂覆金属主体使得可以获得与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体，其比包括与铁磁钢制元件相关联的铝主体的涂覆金属烹饪载体实现起来更经济。使用这种涂覆金属主体使得可以获得与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体，其比由铸钢制成的涂覆金属烹饪载体更轻。
11.外层可以包括铝-硅基体中的al-fe-si针状物。使用包含铝和硅的镀铝浴使得可
以有利于在钢板镀铝期间产生外层。硅没有铝对于用于感应加热的磁场的干扰特性。
12.低碳钢铁磁基板的厚度可以在0.7和3mm之间，优选地在1和2mm之间。
13.低碳钢铁磁基板可以用包含至多0.3质量％的碳，优选0.1至0.2质量％的碳的钢牌号生产。
14.保护涂层可以直接在金属主体的加热面上实现。保护涂层可以包括一层或多层。
15.不粘涂层可以直接在金属主体的烹饪面上实现。不粘涂层可以包括一层或多层。如果需要，可以在不粘涂层和金属主体之间设置中间涂层，以获得硬质基底。
16.保护涂层可以尤其是ptfe类型的涂层，或者搪瓷类型的涂层，或者漆类型的涂层，或者陶瓷类型的涂层，或者溶胶-凝胶类型的涂层。
17.根据一个实施方案，保护涂层可以是ptfe类型的涂层，或漆类型的涂层，或陶瓷类型的涂层，或溶胶-凝胶类型的涂层，金属主体包括至少在加热面的底部上具有小于30μm的厚度、优选小于20μm的厚度的铝基沉积物。
18.根据另一个实施方案，保护涂层可以是搪瓷类型的涂层，金属主体包括至少在加热面的底部上具有小于40μm的厚度、优选地小于30μm的厚度的铝基沉积物。
19.不粘涂层可以是ptfe类型的涂层，或陶瓷类型的涂层，或溶胶-凝胶类型的涂层。
20.涂覆金属烹饪载体可以具有围绕加热面的底部升高以形成烹饪容器的侧壁。
21.涂覆金属烹饪载体可以特别地具有翻边或卷边或开放卷边。这些设置允许避免使金属主体的切边外露。
22.本发明的第二方面涉及一种炊具，其包括涂覆金属烹饪载体和安装在涂覆金属烹饪载体上的抓握构件，其中涂覆金属烹饪载体符合上述特征中的至少一个。
23.本发明的第三方面涉及一种电烹饪设备，其包括与感应加热炉相关联的涂覆金属烹饪载体，其中涂覆金属烹饪载体符合上述特征中的至少一个。
24.本发明的第四方面涉及一种根据上述特征中的至少一个的与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体的获得方法，其包括以下步骤：
[0025]-从双面镀铝低碳铁磁钢板切割或提供成形件，
[0026]-冲压所述成形件以形成包括加热面和烹饪面的金属主体，
[0027]-在加热面上制作保护涂层，
[0028]-在烹饪面上制作不粘涂层以形成烹饪表面。
[0029]
在冲压成形件之后并且在实现保护涂层和不粘涂层之前，该方法可以包括处理成形件的周边部分以获得翻边或卷边或开放卷边的步骤。
[0030]
保护涂层可以尤其是ptfe类型的涂层，或者搪瓷类型的涂层，或者漆类型的涂层，或者陶瓷类型的涂层，或者溶胶-凝胶类型的涂层。
[0031]
不粘涂层可以尤其是ptfe类型的涂层，或陶瓷类型的涂层，或溶胶-凝胶类型的涂层。
[0032]
本发明的第五方面涉及一种根据上述特征中的至少一个的与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体的获得方法，其包括以下步骤：
[0033]-从包括第一面和第二面的双面镀铝低碳铁磁钢板切割或提供成形件，
[0034]-在第一面上制作保护涂层以及在第二面上制作不粘涂层，以获得涂覆成形件，
[0035]-冲压涂覆成形件以形成涂覆金属主体，所述金属主体包括带有保护涂层的加热
面和带有不粘涂层的烹饪面，以形成烹饪表面。
[0036]
在制作保护涂层和不粘涂层之后并且在涂覆成形件的冲压之后，该方法可以包括处理涂覆成形件的周边部分以获得翻边或卷边或开放卷边的步骤。
[0037]
保护涂层可以尤其是ptfe类型的涂层或漆类型的涂层。不粘涂层可以是ptfe类型的涂层。
[0038]
根据一个实施方案，该成形件可以是圆盘。然而也可以考虑其他形状。
附图说明
[0039]
本发明的其他特征和属性将通过阅读以下对附图中所示的绝非限制性的实施例和变体的详细描述而变得更加清楚，其中：
[0040]
图1表示用于制作根据本发明的涂覆金属烹饪载体的金属主体的一个实施例的部分示意图，
[0041]
图2表示图1中所示的金属主体的放大剖视示意图，
[0042]
图3表示图2中所示的金属主体的表面部分的放大剖视图，
[0043]
图4是图1中所示的金属主体在制作保护涂层和不粘涂层后的放大剖视示意图，
[0044]
图5表示根据本发明的包括图1中所示的金属主体的涂覆金属烹饪载体的实施例的剖视示意图，
[0045]
图6表示根据本发明的具有翻边的涂覆金属烹饪载体的周边部分的第一变体实施例的剖视示意图，
[0046]
图7表示根据本发明的具有卷边的涂覆金属烹饪载体的周边部分的第二变体实施例的剖视示意图，
[0047]
图8表示根据本发明的具有开放卷边的涂覆金属烹饪载体的周边部分的第三变体实施例的剖视示意图，
[0048]
图9表示包括根据本发明的涂覆金属烹饪载体的炊具的实施例的正视和竖直剖视示意图，
[0049]
图10表示包括根据本发明的涂覆金属烹饪载体的电烹饪设备的实施例的正视和竖直剖视示意图。
具体实施方式
[0050]
图1示出了金属主体110的实施例，该金属主体110用于实现图5所示的与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体100。
[0051]
金属主体110由双面镀铝低碳铁磁钢板101制成。低碳铁磁钢板的双面镀铝是通过浸入铝基镀铝浴中获得的，以产生铝基沉积物115。铝基浴可以包括硅，特别是8至13质量％的硅，以促进在钢上的沉积。可以尤其使用as类型的铝-硅合金，例如包含8至13质量％的硅的as合金。然而，可以考虑使用具有较低硅比例的镀铝浴或不含硅的镀铝浴。沉积在低碳铁磁钢板上的材料量可以通过称重来评估。如此获得的附加质量使得可以限定钢板上的铝基沉积物115的厚度。通常这种铝基沉积物115可以达到几十μm。
[0052]
如图2所示，用于实现与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体100的双面镀铝低碳铁磁钢板101包括低碳钢铁磁基板111，该低碳钢铁磁基板111在其两个面的每一个上均具有
铝基外层112。
[0053]
低碳钢铁磁基板111可以具有0.7至3mm的厚度，特别是1至2mm的厚度。选择低碳钢铁磁基板111材料以与感应加热相容。低碳钢铁磁基板111可以用包含至多0.3质量％的碳、优选地0.1至0.2质量％的碳的钢牌号制作。低碳钢铁磁基板111可以特别地用dx51至dx56牌号生产，其包括0.12至0.18质量％的碳和至多0.5质量％的硅。
[0054]
如图3清楚可见，中间层113布置在低碳钢铁磁基板111和外层112之间。中间层113是金属间反应层，包括铁/铝金属间化合物，特别是feal3和fe2al5。因此，在钢板上实现的所有铝基沉积物115都不存在于外层112中。部分铝基沉积物115存在于中间层113中。
[0055]
该中间层113的厚度通常为3至5μm。然而，超过500℃的热处理可能有助于使该中间层113的厚度增加而损害外层112的厚度，因此该中间层113可以细分为具有不同的铝/铁比率的多个亚层，这些比率从低碳钢铁磁基板111向外层112增加。
[0056]
当镀铝浴包括硅时，铝基外层112可以包括硅，特别是8至13质量％的硅。因此外层112可以包括铝-硅基体116中的al-fe-si针状物114，如图4所示的实施例中可见。
[0057]
如图5所示，金属主体110包括加热面120和烹饪面130。加热面120具有构造成搁置在感应加热装置上，特别是搁置在电磁炉上或感应加热炉上的底部122。
[0058]
如图4所示，加热面120带有保护涂层121；烹饪面130带有形成烹饪表面132的不粘涂层131。
[0059]
图4所示的根据本发明的与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体100包括金属主体110、保护涂层121和不粘涂层131。金属主体110带有保护涂层121和不粘涂层131。
[0060]
加热面120和烹饪面130由双面镀铝低碳铁磁钢板101形成。
[0061]
如果需要，保护涂层121可以直接在金属主体110的加热面120上，特别是在底部122一侧的外层112上实现。如果需要，可以在制作保护涂层121之前对加热面120进行表面准备。保护涂层121可以尤其是ptfe类型的涂层，或者搪瓷类型的涂层，或者漆类型的涂层，或者陶瓷类型的涂层，或者溶胶-凝胶类型的涂层。
[0062]
如果需要，不粘涂层131可以直接在金属主体110的烹饪面130上，特别是在与底部122相对的外层112上实现。如果需要，可以在制作保护涂层121之前对烹饪面130进行表面准备。不粘涂层131可以尤其是ptfe类型的涂层，或者陶瓷类型的涂层，或者溶胶-凝胶类型的涂层。
[0063]
如图5所示，涂覆金属烹饪载体100可以包括侧壁123，该侧壁123围绕加热面120的底部122升高以形成烹饪容器124。作为变体，涂覆金属烹饪载体100不一定形成烹饪容器124。涂覆金属烹饪载体100可以尤其形成烹饪板。
[0064]
用多个电磁炉进行的测试表明，在不同感应加热装置上获得感应加热相容性的相关参数是加热面120的底部122上的外层112的厚度，而不是加热面120的底部122上的铝基沉积物115的厚度。使用的电磁炉如表1所述。
[0065]
[表1]
[0066]
[0067][0068]
实际上，这些测试已经表明，当保护涂层121是ptfe类型的涂层，或漆类型的涂层，或陶瓷类型的涂层，或溶胶-凝胶类型的涂层时，为了获得在电磁炉上的耦合，加热面120的底部122上的铝基沉积物115的厚度的极限值为约30μm，但是当保护涂层121是搪瓷类型的涂层时，为了获得在电磁炉上的耦合，加热面120的底部122上的铝基沉积物115的厚度的极限值为约40μm。这些测试还表明，当保护涂层121是ptfe类型的涂层，或漆类型的涂层，或陶瓷类型的涂层，或溶胶-凝胶类型的涂层时，在加热面120的底部122上的铝基沉积物115的厚度低于约20μm的情况下用所有的电磁炉获得了令人满意的耦合；并且当保护涂层121是搪瓷类型的涂层时，在加热面120的底部122上的铝基沉积物115的厚度低于约30μm的情况下用所有的电磁炉获得了令人满意的耦合。
[0069]
使用搪瓷类型的涂层需要约550℃至600℃的烧制温度。然而，在500℃以上，钢/铝界面处发生的扩散现象有利于铁/铝金属间化合物的形成，这使中间层113和外层112之间的界面移动，并降低外层112的厚度。
[0070]
中间层113的厚度通常为约3至5μm，但可以更大，特别是在热处理有利于中间层113的厚度增长(在适当的情况下为多个亚层的形式)和/或外层112的厚度减小的情况下。
[0071]
加热面120的底部122上的外层112的厚度对于涂覆金属烹饪载体100与感应加热的相容性是决定性的。对于加热面120的底部122上的外层112，小于27μm的厚度被认为是在电磁炉上获得耦合的极限值。对于加热面120的底部122上的外层112，小于26μm的厚度比小于27μm的厚度给出更好的结果，小于25μm的厚度比小于26μm的厚度给出更好的结果，小于24μm的厚度比小于25μm的厚度给出更好的结果，小于23μm的厚度比小于24μm的厚度给出更好的结果，小于22μm的厚度给出比小于23μm厚度更好的结果，小于21μm的厚度比小于22μm的厚度给出更好的结果，小于20μm的厚度比小于21μm的厚度给出更好的结果，小于19μm厚度比小于20μm厚度给出更好的结果，小于18μm的厚度比小于19μm的厚度给出更好的结果，小于17μm的厚度比小于18μm厚度给出更好的结果。对于加热面120的底部122上的外层112，小于20μm的厚度允许与电磁炉的足够令人满意的耦合。对于加热面120的底部122上的外层112，小于18μm的厚度允许与电磁炉的非常令人满意的耦合。效率(涂覆金属烹饪载体100吸收的功率/电磁炉发出的功率)可以接近100％。加热速度非常快。
[0072]
如图5所示，与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体100具有外露的切边128。切边128通常没有外层112，这是由于切割金属主体110以产生适合于制作涂覆金属烹饪载体100的形状。切边128可以由保护涂层121和/或不粘涂层131至少部分地覆盖。优选地，外露的切边128由保护涂层121和/或不粘涂层131覆盖。
[0073]
如图6所示，与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体100可具有翻边125。如图7所示，与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体100可以具有卷边126。如图8所示，与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体100可以具有开放卷边127。因此切边128不出现在涂覆金属烹饪载体100的上表面上。
[0074]
图9示出了炊具140，其包括涂覆金属烹饪载体100和安装在涂覆金属烹饪载体100上的抓握构件150。涂覆金属烹饪载体100形成图5所示的烹饪容器124。在图9所示的实施例中，抓握构件150通过至少一个铆钉151固定到烹饪容器124。为此目的，铆钉151安装在侧壁
123上设置的孔中。如果需要，可以使用多个铆钉151将抓握构件150固定到烹饪容器124上。优选地，使用二至四个铆钉151将抓握构件150固定到烹饪容器124上。或者，抓握构件150可以通过焊接或通过螺钉连接到焊接在侧壁123上的螺柱上而固定到侧壁123上。如果需要，另一个抓握构件可以通过至少另一个铆钉、通过焊接或通过螺钉连接到焊接在侧壁123上的螺柱上而固定到烹饪容器124的侧壁123上。
[0075]
图10示出了包括与感应加热炉170相关联的涂覆金属烹饪载体100的电烹饪设备160。涂覆金属烹饪载体100形成图5所示的烹饪容器124。烹饪容器124布置在包括感应加热炉170的加热底座175中。底部122搁置在感应加热炉170上。如果需要，烹饪容器124可以包括至少一个抓握构件155。在图10所示的实施例中，烹饪容器124包括两个相对的抓握构件155。该抓握构件或每个抓握构件155通过至少一个铆钉156固定到烹饪容器124。为此目的，铆钉156安装在侧壁123上设置的孔中。如果需要，可以使用多个铆钉156将抓握构件或每个抓握构件155固定到烹饪容器124上。优选地，使用二至四个铆钉151将抓握构件或每个抓握构件155固定到烹饪容器124上。或者，该抓握构件或至少一个抓握构件155可以通过焊接或通过螺钉连接到焊接在侧壁123上的螺柱上而固定到侧壁123上。
[0076]
根据本发明的与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体100可以通过不同的方法获得。
[0077]
用于获得与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体100的第一种方法包括以下步骤：
[0078]-从双面镀铝低碳铁磁钢板切割或提供成形件，
[0079]-冲压成形件以形成包括加热面120和烹饪面130的金属主体110，
[0080]-制作加热面120上的保护涂层121，
[0081]-制作烹饪面130上的不粘涂层131以形成烹饪表面132。
[0082]
该成形件可以尤其是圆盘。如果需要，在冲压成形件之后并且在制作保护涂层121和不粘涂层131之前，第一种方法可以包括成形件的周边部分的处理步骤，以获得翻边125或卷边126或开放卷边127。
[0083]
在该第一种方法中，保护涂层121和不粘涂层131在成形操作之后制作。可以使用的涂层的范围很广。保护涂层121可以尤其是ptfe类型的涂层，或者搪瓷类型的涂层，或者漆类型的涂层，或者陶瓷类型的涂层，或者溶胶-凝胶类型的涂层。不粘涂层131可以尤其是ptfe类型的涂层，或者陶瓷类型的涂层，或者溶胶-凝胶类型的涂层。
[0084]
用于获得与感应加热相容的涂覆金属烹饪载体100的第二种方法包括以下步骤：
[0085]-从包括第一面和第二面的双面镀铝低碳铁磁钢板切割或提供成形件，
[0086]-制作第一面上的保护涂层121和第二面上的不粘涂层131，以获得涂覆成形件，
[0087]-冲压涂覆成形件以形成涂覆金属主体110，该金属主体110包括带有保护涂层121的加热面120和带有不粘涂层131的烹饪面130以形成烹饪表面132。
[0088]
该成形件可以尤其是圆盘。如果需要，在制作保护涂层121和不粘涂层131之后以及涂覆成形件的冲压之后，第二种方法可以包括涂覆成形件的周边部分的处理步骤，以获得翻边125或卷边126或开放卷边127。
[0089]
在该第二种方法中，保护涂层121和不粘涂层131在成形操作之前制作。因此，可以使用的涂层的范围更加受限。保护涂层121和不粘涂层131必须允许通过成形件的冲压来成形。保护涂层121可以尤其是ptfe类型的涂层或漆类型的涂层。不粘涂层131可以尤其是
ptfe类型的涂层。
[0090]
使用双面镀铝低碳铁磁钢板101来制作涂覆金属烹饪载体100允许使用比通常的铝制和不锈钢制产品更便宜的原材料。使用双面镀铝低碳铁磁钢板101来制作涂覆金属烹饪载体100也允许使用传统的制造工艺，这限制了必要的投资。
[0091]
涂覆金属烹饪载体100重量轻且机械强度很高。由于没有双金属效应，使用过程中的变形比铝和不锈钢组合的烹饪载体要小得多。效率(吸收的功率/由感应加热装置发出的功率)非常高，特别是如果铝基沉积物115的厚度小于20μm。加热速度快：直径为28厘米的平底锅为15秒，而包括不锈钢插件以与感应加热相容的相同直径的铝制标准平底锅大约为1分30秒。
[0092]
在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的情况下，可以对本说明书中描述的本发明的实施例进行对本领域技术人员显而易见的各种修改和/或改进。