ES2297191T3 - Utensilio con fondo adaptado para calentamiento por induccion. - Google Patents
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Abstract
Utensilio de cocción con fondo adaptado para calentamiento por inducción del tipo que comprende un recipiente (10) en un primer material que en la cara exterior de su fondo tiene integrada una placa (11) distribuidora o difusora de calor en un segundo material distinto, termoconductor, en donde la superficie exterior (12) de fondo del recipiente (10) posee una pluralidad de protuberancias (13) espaciadas y dicha placa (11) distribuidora de calor está constituida por un disco en un material ferromagnético dotado de un número de perforaciones (14) pasantes equivalente al número de protuberancias (13) y distribuidas oportunamente para permitir el acoplamiento de dicho disco, adosado sobre dicho fondo, con inserción de las protuberancias (13) que se disponen pasantes a través de las perforaciones (14), quedando unido el disco al fondo por remachado de dichas protuberancias (13), caracterizado porque las protuberancias (13) están constituidas por unos tetones que son troncocónicos antes de ser remachados y que quedan deformados contra las paredes de las perforaciones pasantes (14) después de ser remachados, y porque el utensilio de cocción comprende un acabado pulido o rectificado aplicado a la cara exterior de la base de soporte del utensilio de cocción tras unión de la placa distribuidora de calor o disco (11) al recipiente (10)
Description
Utensilio con fondo adaptado para calentamiento
por inducción.
La presente invención se refiere a un utensilio
de cocción en particular un recipiente de cocina tal como una
sartén, cacerola u olla, con un fondo adaptado para una cocina de
inducción.
Es conocido que los recipientes metálicos, tales
como los obtenidos por ejemplo por la tecnología de fundición por
inyección de aluminio aunque mantienen su funcionalidad para
distintos tipos de transmisión de calor y en particular son aptos
para cocinas eléctricas, de gas o vitrocerámicas en donde el
calentamiento del recipiente se produce por contacto directo con
una resistencia eléctrica, con la llama producida por la combustión
del gas o a través de una superficie especial vitrificada,
respectivamente, no son aptos para las cocinas de inducción en
donde el calentamiento del utensilio se efectúa aprovechando el
fenómeno de la inducción magnética, en el que un campo magnético de
intensidad variable produce un calentamiento de los materiales
férricos que queden dentro de su alcance.
Se hace necesario así o bien fabricar todo el
utensilio en un material ferromagnético con los inconvenientes y
limitaciones que ello impone (costo, peso y manejabilidad,
resistencia al calor y durabilidad, etc.) o bien unir al fondo del
utensilio, al menos una placa de un material ferromagnético capaz de
absorber un rendimiento eficaz de energía calorífica por inducción
electromagnética porque las denominadas pérdidas por histéresis se
transforman entonces en energía calorífica.
Se conocen en el estado de la técnica diversas
soluciones que apuntan a la integración de una placa ferromagnética
por debajo del fondo de un recipiente de cocción de un material
distinto, por ejemplo de un acero austenítico o de aluminio.
Se pueden citar así las patentes
ES-A-2002980 que propone un
recipiente de cocina en cuyo fondo está fijada una placa metálica
intermedia termodifusora y debajo de dicha placa un forro en acero
inoxidable ferromagnético, realizándose la unión solidaria entre
los elementos por soldadura. La patente
ES-A-2108284 describe un utensilio
culinario con fondo termoconductor con una lámina metálica provista
de perforaciones unida a la cara exterior de dicho fondo en la
operación de fundición, utilizando la fluencia del metal para
rellenar dichas perforaciones. La patente
ES-A-2135632 propone un utensilio de
cocina con una placa o pletina metálica dotada de unas aberturas
que reciben unas piezas de relleno de un material ferromagnético
quedando unido el conjunto por un cordón de soldadura por rayo
láser al fondo de un recipiente de acero austenítico. La solicitud
de patente DE-A-3713660 describe un
utensilio de cocción fabricado en aluminio moldeado por fusión,
preferiblemente una sartén, integrando al menos una pieza metálica
sólida unida a la parte exterior de su fondo en la operación de
moldeo por fusión con el aluminio. La solicitud de patente
EP-A-722688 describe un utensilio
culinario con una pieza unida por presión a elevada temperatura a
la cara exterior de su fondo. La solicitud de patente
WO-A-97/09136 describe un método
para fabricar una pieza de metal destinada para constituir el fondo
de un utensilio de cocción, obtenida por forja por laminador
deformando plásticamente el metal y en cuyo proceso constructivo se
prevé, en una de las variantes, la inclusión de unas partes
metálicas calentables por inducción integradas con la pieza de
metal en la operación de forja.
El documento
JP-A-2003 102616 describe un
utensilio de cocción que tiene un cuerpo principal de una aleación
de aluminio y una placa metálica magnética unida a la superficie
exterior de la base del cuerpo principal. En la superficie exterior
de dicha base del cuerpo principal existe una pared anular
protuberante que delimita toda la periferia de la placa a una
altura mayor que el grosor de la placa, existiendo una pluralidad de
protuberancias insertadas a través de unos respectivos orificios
pasantes en la placa de una altura mayor que el grosor de la placa
metálica. La pared anular protuberante y las protuberancias están
deformadas por presión contra la placa de manera que un borde
periférico de la placa magnética y unos respectivos agujeros
pasantes están rebordeados estrechamente. Un inconveniente de este
utensilio de cocción es que varias partes del material deformado de
la pared anular protuberante y de las protuberancias una vez
aplastadas quedan superpuestas sobre la placa alrededor de toda su
periferia y alrededor de los orificios pasantes de manera que la
superficie exterior de la base del utensilio acabado no es placa
debido a las áreas de la placa que muestran zonas deprimidas
respecto a las áreas del cuerpo principales.
Con relación a los citados antecedentes, el
objeto de la presente invención aporta una realización en donde se
consigue una unión muy firme y estable frente a las dilataciones y/o
deformaciones que sobrevienen a nivel del fondo entre una placa
ferromagnética y el fondo de un utensilio de cocción de aluminio
sobre cuya cara exterior se une la primera. En particular y al
ofrecer una unión simple de únicamente dicha placa ferromagnética y
dicho fondo se reducen los efectos perjudiciales de la acción
térmica de los medios de calentamiento más acusados en el caso de
que dicho fondo comprenda varias capas de materiales de composición
distinta, como en la mayoría de los antecedentes citados. Respecto
a los sistemas de unión efectuados en el mismo proceso de
fundición, la constitución del utensilio que aquí se propone
representa una simplificación importante de los medios de
fabricación y por ende un ahorro significativo de costos.
Conforme a la propuesta de esta invención el
utensilio de cocción que se propone es del tipo que comprende un
recipiente en un primer material que en su fondo y por su cara
exterior tiene integrada una placa distribuidora o difusora de
calor en un segundo material, distinto, termoconductor, estando
dotada dicha cara exterior del fondo del recipiente de una
pluralidad de protuberancias (de configuraciones diversas) o tetones
ventajosamente equi-espaciados y estando
constituida dicha placa distribuidora de calor por un disco en un
material ferromagnético provisto de un número de perforaciones o
aberturas equivalente al de protuberancias o tetones y distribuidas
oportunamente para permitir el acoplamiento de dicho disco, adosado
sobre dicho fondo, con correspondencia e inserción de dichas
protuberancias que son pasantes a través de las citadas
perforaciones, quedando unido el disco al fondo por remachado de
tales protuberancias, con un pulido ulterior de la superficie
exterior del disco o base de apoyo del utensilio.
En una realización preferida de la invención el
recipiente será de aluminio obtenido por un proceso de fundición por
inyección.
El citado disco será preferentemente una plancha
de acero inoxidable de manera que se obtiene un utensilio de
cocción ligero y manejable y apto para toda clase de fuentes de
calentamiento, en particular para una cocina de inducción.
Según un ejemplo de ejecución de la invención,
una vez encajado el citado disco de acero inoxidable en los
orificios se efectúa un proceso de prensado, actuando por un lado
sobre el fondo y por otro sobre la cara vista del disco, con una
presión de magnitud considerable variable según el tipo de utensilio
y por Ejemplo del orden de unas 80 a 110 Tn de fuerza con lo que el
material de aluminio de las protuberancias o tetones se expande y
queda completamente aprisionado en el material del disco y sobre el
mismo, ejerciendo una función de remachado. De este modo se
consigue una muy eficaz unión del elemento de aluminio (recipiente)
con el elemento ferromagnético difusor del calor, apto para
cooperar con la energía suministrada por inducción y muy estable
frente a dilataciones térmicas dada la deformación impuesta por el
material de aluminio sobre las paredes de los orificios pasantes
del disco ferromagnético y la propia deformación de los tetones,
engrosando su sección lo que posibilita una absorción ulterior de
las citadas dilataciones térmicas generadas por el uso.
El pulido de la cara exterior del citado disco
en funciones de difusor ofrece un adecuado acabado de la superficie
de apoyo del utensilio.
En una realización preferida de la invención se
ha previsto que el recipiente integre un tabique anular que rodea
la superficie exterior de su plano de fondo definiendo un
alojamiento aplanado apto para recibir encajado el citado disco
ferromagnético receptor y difusor del calor, siendo la altura del
tabique ligeramente inferior a la de las citadas protuberancias o
tetones y quedando el disco ferromagnético, una vez acoplado por
apriete y con los tetones insertados en los orificios y remachados,
sustancialmente coplanario con el canto de dicho tabique.
El diseño y posicionamiento de las citadas
protuberancias o tetones es tal que permite que las dos piezas del
fondo del recipiente de aluminio y disco en acero inoxidable
permanezcan unidas sin holgura aunque se alcancen temperaturas muy
elevadas y pese a que el aluminio y el acero sufren dilataciones
diferentes.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán de la lectura de unos ejemplos de ejecución que se
describirán seguidamente con la ayuda de unas láminas de
dibujos.
En dichos dibujos:
La Fig. 1 muestra una vista en alzado, con
sección parcial del fondo de un utensilio de cocción según la
invención, antes de recibir acoplada una placa o disco difusor de
calor, ferromagnético, apreciando la presencia de una serie de
protuberancias, en este caso en forma de tetones en el plano
exterior del fondo del utensilio.
La Fig. 2 muestra una vista en planta del citado
disco difusor.
Las Figuras. 3, 4 Y 5 son sendas secciones por
I-I, II-II y III-III
de diversos tetones del fondo de la Fig. 1.
Las Figuras 6 y 7 muestran la situación previa
al montaje del disco difusor y la situación ulterior de acoplamiento
del mismo sobre el citado fondo.
La Fig. 8 es un detalle ampliado de la
disposición que adopta el disco difusor antes de la operación de
remachado por medio de una máquina prensa adecuada y la Fig. 9
ilustra la situación final tras la operación de prensado y pulido
que proporciona una unión por remachado entre los dos elementos,
recipiente y disco y un acabado plano, regular del plano de apoyo
del utensilio.
Las Figuras. 10 y 11 muestran otro conjunto de
utensilio de cocción y disco receptor y difusor de energía de
calentamiento, ambos con un número distinto de tetones y
perforaciones, en la situación previa a la unión de ambos
elementos.
La Fig. 11 muestra un ejemplo de protuberancia
de configuración y distribución distinta a la de los tetones
ilustrados en las figuras precedentes.
La Fig. 12 ilustra un ejemplo de una
protuberancia conformada y distribuida de manera distinta a las
protuberancias ilustradas en las figuras anteriores.
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Según estas Figuras, el utensilio de cocción que
se propone comprende un recipiente 10, tal como una sartén, olla,
cacerola o similar, en un primer material tal como aluminio que
proporciona ligereza y manejabilidad, cuyo recipiente tiene
integrada en la cara exterior de su fondo una placa distribuidora o
difusora de calor, constituida por un disco 11 o plancha de acero
inoxidable. Según la invención la superficie exterior 12 del fondo
del recipiente 10 posee una pluralidad de protuberancias o tetones
13 espaciados y el citado disco de acero inoxidable 11 posee un
número de perforaciones 14 equivalente al de tetones 13 distribuidas
oportunamente para permitir el acoplamiento de dicho disco 11
adosado sobre la cara exterior de dicho fondo, con inserción de los
tetones 13 que son pasantes a través de las perforaciones 14,
quedando unido el disco 11 al fondo por remachado de los tetones13
mediante una operación de prensado actuando por un lado sobre el
fondo del recipiente 10 y por otro sobre el disco 11, y
procediéndose ulteriormente a una operación de pulido o rectificado
de la superficie exterior del disco 11 que formará la base de apoyo
del utensilio.
La citada operación de prensado se realizará
ventajosamente mediante una prensa hidráulica equipada de un
conjunto adecuado de manipuladores para posicionar, acoplar y
remachar el conjunto de fondo y disco de forma automatizada tal
como una máquina transfer que no se ha representado, con unas
estaciones de posicionado de ambos elementos fondo del utensilio y
disco acoplados, estación de comprobación de la posición del disco
difusor, estación de remachado hidráulico y estación de descarga
automática.
En la Fig. 6 se aprecia que el fondo del
recipiente 10 posee un tabique anular 15 que rodea la superficie
exterior de su plano de fondo definiendo un alojamiento 16 abierto,
aplanado apto para recibir encajado el citado disco difusor 11,
siendo la altura del tabique 15 ligeramente inferior a la de los
citados tetones 13 de manera que el disco 11, una vez acoplado y
con los tetones 13 insertados en los orificios 14 queda coplanario
con el canto de dicho tabique 15 según se aprecia en la Fig. 9.
En una realización preferida de la invención y
según puede verse en las Figs. 3 a 5, los citados tetones 13 son
troncocónicos y están distribuidos según varias alineaciones
circunferenciales concéntricas. En general los tetones 13
pertenecientes a distintas alineaciones tendrán un distinto grosor y
de modo equivalente las perforaciones 14 previstas para su paso a
través del disco 11 serán de un paso adecuado. Con ello se consigue
que las tensiones en el material debidas a las dilataciones térmicas
sean diferentes en distintas zonas mejorando en conjunto la
estabilidad.
En la Fig. 12 se muestra otra forma de las
protuberancias 13 así como una distinta distribución de las
mismas.
Conforme a una ejecución preferida del presente
modelo el recipiente 10 se fabricará en aluminio obtenido por
fundición por inyección y el citado disco difusor 11 adosado a la
superficie exterior de su fondo es de acero inoxidable.
Descrita en modo suficiente la presente
invención como para poder ser puesto en la práctica por un técnico
en la materia, se recaba hacer extensiva su protección a aquellas
modificaciones de detalle tales como grosor del disco
ferromagnético, forma de las protuberancias o tetones y distribución
de los mismos, altura del tabique periférico, fuerza de prensado,
materiales utilizados y características de las prensas utilizadas,
que no alteren su esencialidad que se describe en las siguientes
reivindicaciones.
Claims (8)
1. Utensilio de cocción con fondo adaptado para
calentamiento por inducción del tipo que comprende un recipiente
(10) en un primer material que en la cara exterior de su fondo tiene
integrada una placa (11) distribuidora o difusora de calor en un
segundo material distinto, termoconductor, en donde la superficie
exterior (12) de fondo del recipiente (10) posee una pluralidad de
protuberancias (13) espaciadas y dicha placa (11) distribuidora de
calor está constituida por un disco en un material ferromagnético
dotado de un número de perforaciones (14) pasantes equivalente al
número de protuberancias (13) y distribuidas oportunamente para
permitir el acoplamiento de dicho disco, adosado sobre dicho fondo,
con inserción de las protuberancias (13) que se disponen pasantes a
través de las perforaciones (14), quedando unido el disco al fondo
por remachado de dichas protuberancias (13), caracterizado
porque las protuberancias (13) están constituidas por unos tetones
que son troncocónicos antes de ser remachados y que quedan
deformados contra las paredes de las perforaciones pasantes (14)
después de ser remachados, y porque el utensilio de cocción
comprende un acabado pulido o rectificado aplicado a la cara
exterior de la base de soporte del utensilio de cocción tras unión
de la placa distribuidora de calor o disco (11) al recipiente
(10).
2. Utensilio de cocción, según la reivindicación
1, caracterizado porque integra un tabique anular (15) que
rodea dicha superficie exterior (12) de su plano de fondo definiendo
un alojamiento abierto, aplanado apto para recibir encajado el
citado disco (11), siendo la altura del tabique (15) ligeramente
inferior a la de los citados tetones y quedando el disco, una vez
acoplado y con los tetones insertados en los orificios y
remachados, coplanario con el canto de dicho tabique (15).
3. Utensilio de cocción, según la reivindicación
2, caracterizado porque los citados tetones están
distribuidos según varias alineaciones circunferenciales
concéntricas, teniendo al menos los tetones pertenecientes a dos de
dichas alineaciones un distinto grosor.
4. Utensilio de cocción, según una de las
anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el citado
recipiente (10) es de aluminio obtenido por fundición por inyección
y el citado disco (11) adosado a la superficie exterior de su fondo
es de acero inoxidable.
5. Utensilio de cocción, según la reivindicación
4, caracterizado porque dicho recipiente (10) configura una
sartén.
6. Utensilio de cocción, según la reivindicación
4, caracterizado porque dicho recipiente (10) configura una
olla con al menos un asa.
7. Un procedimiento para fabricar un utensilio
de cocción para ser utilizado bajo calentamiento por inducción,
comprendiendo las etapas de:
- proporcionar un recipiente (10) formado en un
primer material y teniendo una pluralidad de protuberancias (13),
comprendiendo unos tetones troncocónicos que se extienden desde una
superficie de dicho recipiente (10);
- aportar una placa o disco difusor (11) formado
en un segundo material distinto del primer material;
- formar una pluralidad de perforaciones
pasantes (14) en dicha placa difusora;
- insertar dicha pluralidad de protuberancias
(13) en dicha pluralidad de perforaciones pasantes (14);
- acoplar dicho recipiente (10) a dicha placa
difusora (11) deformando al menos una porción de dicha pluralidad
de protuberancias (13) contra dicha placa difusora (11) y contra las
paredes de las perforaciones pasantes (14); y
- aplicar un acabado pulido o rectificado a la
superficie exterior de la base de soporte del utensilio tras la
unión de la placa o disco (11) al recipiente (10).
8. Un método según la reivindicación 8,
caracterizado porque dicho primer material para el recipiente
(10) es aluminio y dicho segundo material para la placa difusora
(11) es acero inoxidable.
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