CH709339A2

CH709339A2 - A process for producing a double-walled cooking vessel in a single thermoforming process step.

Info

Publication number: CH709339A2
Application number: CH00317/14A
Authority: CH
Inventors: Dusko Maravic
Original assignee: Condeco Technologies Ag
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-09-15
Also published as: WO2015131295A1

Abstract

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines doppelwandigen Kochgeschirrs kann in einem einzigen Verfahrensschritt realisiert werden. Das Verfahren umfasst das Tiefziehen von drei separaten Scheiben aus unterschiedlichem Material, Dicke und Durchmesser mittels eines Ziehwerkzeugs, welches einen mehrteiligen Ziehring (3, 4), Stempel (5) und Niederhalter (2) aufweist.The inventive method for producing a double-walled cookware can be realized in a single process step. The method comprises the deep drawing of three separate disks of different material, thickness and diameter by means of a drawing tool, which has a multipart drawing ring (3, 4), punch (5) and hold-down (2).

Description

Einleitungintroduction

[0001] Das Kochgeschirr mit einer doppelseitigen Wandung ist seit längerem bekannt. Seine Herstellung erfolgt in mehreren verfahrenstechnischen Schritten. Vereinfacht gesagt, ein solches Kochgeschirr besteht aus zwei tiefgezogenen Rümpfen mit verschiedenen Durchmessern. Dem grösserem Rumpf wird der Boden entfernt und an den kleineren Rumpf «angedockt». Anschliessend wird der Sandwich-Boden mit dem kleineren Rumpf verbunden, meist durch Löten oder durch sog. «Schlagen». Der Zwischenraum zwischen den beiden Rumpf-Wänden bildet eine Doppelwand und ist vorzugsweise mit Luft oder einem anderen Wärmeisolationsmaterial gefüllt. Der Kochgeschirr-Giessrand wird konstruktiv so gelöst, dass sich die beiden Rumpfenden berühren und anschliessend verbunden werden. Das alte Verfahren, um ein doppelwandiges Kochgeschirr herzustellen, ist ein klassisches «Vielschritt»-Herstellungsverfahren. Das neue Verfahren zur Herstellung eines doppelwandigen Kochgeschirrs ist ein «Einschritt-Herstellungsverfahren, welches nur in Verbindung mit einer «Condurelle» ohne mittlere Aussen-Scheibe durchgeführt werden kann. Nach dem Tiefziehen ist nur noch die mechanische Bearbeitung des Kochgeschirrs wie Schleifen und Polieren sowie Anbringen der Handgriffe durchzuführen. Die Stück-Zykluszeiten sind auf einen Bruchteil derer, die heute erforderlich sind, reduziert, und die Gestehungskosten sind bedeutend geringer als heute. Das vorgestellte Herstellungsverfahren, gekennzeichnet mit Adjektiven wie: einfacher, schneller und billiger ist eine Bahn brechende Innovation in der Kochgeschirr-Branche. The cookware with a double-sided wall has long been known. Its production takes place in several procedural steps. Put simply, such a cookware consists of two deep-drawn hulls with different diameters. The larger hull is removed from the ground and "docked" to the smaller hull. Subsequently, the sandwich bottom is connected to the smaller hull, usually by soldering or by so-called "hitting". The space between the two fuselage walls forms a double wall and is preferably filled with air or other thermal insulation material. The cookware pouring rim is structurally released in such a way that the two ends of the fuselage are touched and then connected. The old method for making a double-walled cookware is a classic "multi-step" manufacturing process. The new process for producing a double-walled cookware is a one-step production process that can only be carried out in conjunction with a condurelle without a center outer pane. After deep-drawing, only the mechanical processing of the cookware, such as grinding and polishing and attaching the handles, is to be carried out. Piece cycle times are reduced to a fraction of what is required today, and production costs are significantly lower than today. The presented manufacturing process, characterized by adjectives such as: easier, faster and cheaper, is a breakthrough innovation in the cookware industry.

Stand der TechnikState of the art

[0002] In der Schweizerischen Patenschrift CH-10 471-76 wurde ein Kochgeschirr vorgestellt, welches ein Kochgeschirr mit einer Doppelwand beschreibt. Das Verfahren besteht aus mehreren Schritten, die getätigt werden müssen, um ein doppelwandiges Kochgeschirr realisieren zu können. So werden mindestens zwei Tiefziehprozesse vorgenommen, um dadurch mindestens zwei tiefgezogene Teile, genannt Rumpfe, durch eine Reihe mechanischer Prozessschritte wie Bodentrennung des Aussen-Rumpfes, Bodenintegration in den Innen-Rumpf und Schweissverbindung des Aussen-Rumpfes mit dem Topfboden des Innen-Rumpfes miteinander zu verbinden. Ein solches Verfahren ist mit einer nennen wir es «handwerksähnlichen Technologie» vergleichbar, welche nichts anderes ist als eine Vielschritt-Herstellungsmethode. Am Ende einer solchen Herstellungsmethode steht ein doppelwandiges Kochgeschirr, welches nicht anderes ist als in Kochgeschirr, das aus zwei ineinander gesteckten Kochgeschirren gemacht wurde. Man kann hier nicht von einem Herstellungsverfahren sprechen, sondern eher von einem Kochgeschirr mit Luft gefüllter Doppelwandung. Dies ist zwar eine kluge Lösung, welche auf bekannten Technologien basiert, sich aber nicht durch einen besonderen verfahrenstechnischen Neuheitswert auszeichnet. Ein heutiges Kochgeschirr, welches mit dem Tiefziehverfahren hergestellt wird, kennt nur einen ebenen Blechzuschnitt, also nur eine Ronde und somit entsteht nur ein Rumpf mit einheitlicher Wandstärke in den Bereichen Boden und Wände. Die geringen Dickenabweichungen sind prozessbedingt und spielen keine wesentliche Rolle in weiteren Betrachtungen. Es ist nur noch Eines festzuhalten: eine Ronde, egal wie die Zusammensetzung ihrer Dicke aussieht (aus einem Material oder aus mehreren Materialien, sog. Multi-Ply), ermöglicht einen Rumpf, aus dem dann nur ein Kochgeschirr entsteht. Weitere Lösungen, wonach ein doppelwandiges Kochgeschirr durch Tiefziehverfahren hergestellt wird, sind dem Autor nicht bekannt. In the Swiss patent CH-10 471-76 a cookware was presented, which describes a cookware with a double wall. The process consists of several steps that have to be taken in order to realize a double-walled cookware. Thus, at least two deep drawing processes are carried out to thereby at least two deep-drawn parts, called hulls, through a series of mechanical process steps such as bottom separation of the outer hull, soil integration into the inner hull and welding connection of the outer hull with the bottom of the inner trunk together connect. Such a process is akin to what we call a "craft-like technology," which is nothing more than a multi-step manufacturing method. At the end of such a production method is a double-walled cookware, which is no different than in cookware, which was made of two nested cookware. One can not speak here of a manufacturing process, but rather of a cookware with air-filled double wall. Although this is a smart solution, which is based on known technologies, but is not characterized by a special procedural novelty value. Today's cookware, which is produced by the deep-drawing process, knows only a flat sheet metal blank, so only a Ronde and thus creates only a hull with uniform wall thickness in the areas of soil and walls. The small thickness deviations are process-related and do not play a significant role in further considerations. There is only one thing to remember: a round blank, no matter what the composition of its thickness looks (one or more materials, so-called multi-ply), allows a hull, from which then only a cookware. Further solutions, according to which a double-walled cookware is produced by thermoforming processes, are not known to the author.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

[0003] Die Grundvoraussetzung für die Durchführung eines Einschritt-Tiefziehverfahrens zur Herstellung von doppelwandigem Kochgeschirr ist die Existenz einer sog. «Condurelle» (1). Die schematische Darstellung der «Condurelle» (1) gibt Fig. 1 wieder. The basic requirement for the implementation of a one-step thermoforming process for the production of double-walled cookware is the existence of a so-called. "Condurelle" (1). The schematic representation of the "Condurelle" (1) is Fig. 1 again.

[0004] Die «Condurelle» (1) zeichnet sich dadurch aus, dass sie aus mindestens drei verschiedenen Teilen/ Scheiben zusammengesetzt ist, welche aus verschiedenen Materialien und unterschiedlichen Dimensionen (Durchmesser und Dicke) bestehen. Ob die Teile, sprich Scheiben, vor oder nach dem Tiefziehen miteinander verbunden werden, spielt für den Tiefziehprozess an sich vorläufig keine wesentliche Rolle. Aus Kostengründen allerdings sollte die Verbindung vorzugsweise noch vor dem Tiefziehen erfolgen. Eine andere Bedingung jedoch muss dabei schon eingehalten werden nämlich, die mittlere Innen-Scheibe (1.3), welche die Ebenheit des Kochgeschirrbodens garantieren soll, muss einen geringeren Durchmesser «d» und eine grössere Dicke «s» als die beiden restlichen Scheiben mit dem Durchmesser «D» und der Dicke «s1», besitzen. Die mittlere Innen-Scheibe (1.3) wird während des Tiefziehprozesses nicht verformt. The "Condurelle" (1) is characterized by the fact that it is composed of at least three different parts / discs, which consist of different materials and different dimensions (diameter and thickness). Whether the parts, ie discs, before or after thermoforming are connected to each other, for the time being does not play a significant role in the thermoforming process. For cost reasons, however, the connection should preferably be made before deep drawing. Another condition, however, must be complied with, namely, the middle inner disc (1.3), which is to guarantee the flatness of the cookware, must have a smaller diameter «d» and a greater thickness «s» than the two remaining discs with the diameter «D» and the thickness «s1», possess. The middle inner disk (1.3) is not deformed during the deep drawing process.

[0005] Die «Condurelle» (1) ist aus den Anmeldungen PCT/CH 2011/000 089, PCT/CH 2012/000 225 und einer schweizerischen Anmeldung Nr. 2011 0294/11 bekannt. Bei allen diesen Quellen geht es um eine Konstruktion und ein Herstellungsverfahren um ein Kochgeschirr mit einem ebenen Boden zu realisieren, und damit die Energieeffizienz eines solchen Kochgeschirrs bedeutend zu steigern. Mit einem modifizierten Tiefziehwerkzeug kann man mit gleicher «Condurelle» (1) auch ein doppelwandiges Kochgeschirr herstellen, und dies in einem einzigen Tiefzieh-Schritt. Dies ist allerdings nur mit einer «Condurelle» ohne mittlere Aussen-Ringscheibe, siehe o.g. Patentanmeldungen, möglich. Es ist an dieser Stelle festzuhalten, dass für die Gestaltung eines doppelwandigen Kochgeschirrs sowohl eine besondere «Condurelle» (1) als auch ein modifiziertes Tiefziehwerkzeug notwendig sind. Nur so kann ein doppelwandiges Kochgeschirr in einem einzigen Tiefzieh-Verfahrensschritt hergestellt werden. The "Condurelle" (1) is known from the applications PCT / CH 2011/000 089, PCT / CH 2012/000 225 and a Swiss application no. 2011 0294/11. All of these sources are concerned with a construction and manufacturing process to realize a cookware with a flat bottom, and thus significantly increase the energy efficiency of such a cookware. With a modified thermoforming tool you can also make a double-walled cookware with the same «Condurelle» (1), in a single deep-drawing step. However, this is only with a "Condurelle" without middle outer ring disk, see above. Patent applications, possible. It should be noted at this point that the design of a double-walled cookware requires both a special "condurelle" (1) and a modified thermoforming tool. Only then can a double-walled cookware be produced in a single deep-drawing process step.

[0006] Wie das Verfahren zur Herstellung eines doppelwandigen Kochgeschirrs in einem einzigen Tiefzieh-Schritt aussieht, wird anhand der folgenden Ausführung beschrieben. Fig. 2 gibt schematisch den Verfahrensaufbau, resp. die Werkzeugbestandteile, wieder. What the method for producing a double-walled cookware in a single deep-drawing step looks like will be described with reference to the following embodiment. Fig. 2 shows schematically the process structure, resp. the tool components, again.

[0007] Die «Condurelle» (1), Fig. 2 . 1 , wird in das Tiefzieh-Werkzeug hineingelegt. Danach wird ein Zwischen-ring (3) zwischen der Innen-Scheibe (1.1) und Aussen-Scheibe (1.2) positioniert. Damit dies möglich wird, ist der Zwischenring (3) als ein mehrteiliges, vorzugsweise ein zweiteiliges, bewegliches Werkstück gestaltet. Der Innen-Durchmesser des Zwischenringes (3) muss gleichgross oder grösser als der Aussen-Durchmesser der mittleren Innen-Scheibe (1.3) sein. Der Innen-Durchmesser des starren Ziehringes (3) ist stets grösser als der Innen-Durchmesser des Zwischenringes (3), Fig. 2 . 2 . Hier gilt die Faustregel, dass der Durchmesserunterschied zwischen den beiden in etwa doppelt so gross ist wie die Dicke der mittleren Innen-Scheibe (1.3) ist. Durch das Schliessen des Tiefzieh-Werkzeuges, sprich nach Herunterfahren des Niederhalters (2), werden die «Condurelle» (1), der mehrteilige Zwischenring (3), der Niederhalter (2) und der starre Ziehring (4) zusammengehalten resp. aufeinander gepresst, s. Fig. 2 . 3 . Die für den Tiefziehprozess benötigte Kraft liefert der Stempel (5). Sie muss grösser sein als die Summe alle Widerstandskräfte, welche dem System inne sind. Verglichen mit der Stempelkraft eines klassischen heutigen Tiefziehprozesses benötigt man hier in Folge zusätzlicher Reibungskräfte eine etwas grössere Stempelkraft. Diese Reibungskräfte ergeben sich aus der Reibung, die der mehrteilige Zwischenring (3) sowie die Scheiben (1.1) und (1.2) zusätzlich produzieren. Es ist daher sehr wichtig, eine optimale Schliesskraft des Niederhalters (2) zu finden, um ein Abreissen zu verhindern. In der Regel ist mit einer geringeren Schliesskraft des Niederhalters (2) zu rechnen, als dies heute beim gewöhnlichen Tiefziehprozess der Fall ist. The "Condurelle" (1), Fig. 2. 1, is put into the thermoforming mold. Thereafter, an intermediate ring (3) between the inner disc (1.1) and outer disc (1.2) is positioned. To make this possible, the intermediate ring (3) is designed as a multi-part, preferably a two-part, movable workpiece. The inner diameter of the intermediate ring (3) must be equal to or greater than the outer diameter of the middle inner disc (1.3). The inner diameter of the rigid draw ring (3) is always greater than the inner diameter of the intermediate ring (3), Fig. 2. 2. Here is the rule of thumb that the difference in diameter between the two is about twice as large as the thickness of the middle inner disc (1.3). By closing the thermoforming tool, ie after shutting down the hold-down (2), the "Condurelle" (1), the multi-part intermediate ring (3), the hold-down (2) and the rigid drawing ring (4) held together resp. pressed together, s. Fig. 2. 3. The force required for the deep-drawing process is provided by the punch (5). It must be greater than the sum of all the resistance forces that are in the system. Compared to the stamping force of a modern-day deep-drawing process, a somewhat greater stamping force is required here as a result of additional frictional forces. These frictional forces result from the friction produced by the multi-part intermediate ring (3) and the discs (1.1) and (1.2) in addition. It is therefore very important to find an optimal closing force of the hold-down (2) to prevent tearing. As a rule, a lower closing force of the blank holder (2) is to be expected than is the case today in the usual deep-drawing process.

[0008] Sobald eine nennenswerte Bewegung des Stempels (5) stattfindet, kommt es zu einer gleichzeitigen Verformung der Scheiben (1.1) und (1.2). Die Innen-Scheibe (1.2) wird von dem Zwischenring (3) verformt und die Aussen-Scheibe (1.1) von dem starren Tiefziehring (4), s. Fig. 2 .4 und Fig. 2 .5. Jede Bewegung des Stempels (5) «produziert» einen stets zunehmenden Zwischenraum (6). Dieser kann mit Luft oder geeigneter Flüssigkeit gefüllt werden. In beiden Fällen muss das Fluid dann in den Zwischenraum (6) nachfliessen können. Es ist daher dafür zu sorgen, dass die entsprechenden Zulaufleitungen, vorzugsweise im Zwischenring (3) untergebracht, gewährleistet werden. Lässt man in den Zwischenraum (6) Luft hineinfliessen, dann entsteht, über die Kochgeschirr-Wandhöhe «H» betrachtet, ein unterschiedlicher Abstand «w.» Im oberen Teil, also in der Nähe des Giessrandes, ist der Abstand «w» grösser als in der Nähe des Bodens. Will man aber diesen Abstand konstant halten, dann muss man ein inkompressibles Medium in den Zwischenraum (6) einfliessen lassen und ihn unter einem entsprechenden Überdruck halten. Betreffend Abstand «w» gibt eine Faustregel: der Abstand «w» gleich der Dicke «s» der mittleren Innen-Scheibe (1.3). As soon as a significant movement of the punch (5) takes place, there is a simultaneous deformation of the discs (1.1) and (1.2). The inner disk (1.2) is deformed by the intermediate ring (3) and the outer disk (1.1) of the rigid deep-drawing ring (4), s. Fig. 2 .4 and Fig. 2 .5. Each movement of the punch (5) "produces" an ever-increasing gap (6). This can be filled with air or suitable liquid. In both cases, the fluid must then be able to flow into the intermediate space (6). It is therefore necessary to ensure that the corresponding supply lines, preferably accommodated in the intermediate ring (3), are ensured. If air is allowed to flow into the intermediate space (6), a different distance "w" is formed when viewed above the cookware wall height "H". In the upper part, ie in the vicinity of the casting edge, the distance "w" is greater than near the ground. But if you want to keep this distance constant, then you have to incorporate an incompressible medium in the intermediate space (6) and keep it under a corresponding overpressure. Regarding distance «w» there is a rule of thumb: the distance «w» equal to the thickness «s» of the middle inner disk (1.3).

[0009] Eine Besonderheit liegt in der Wahl des Materials für den mehrteiligen, vorzugsweise zweiteiligen Zwischenring (3). Es muss einerseits ein Material mit ausreichend hohen mechanischen Werten für Druckfestigkeit und Härte sein, damit es nicht zu einer Beschädigung infolge hoher Wirkkräfte kommt. Andererseits darf das ausgewählte Material einen geringen Reibungskoeffizienten besitzen, um somit nicht allzu grosse Reibungskräfte zu produzieren. Als Orientierungshilfe können die heute vorzugsweise meistverwendeten Materialien für Tiefziehringe verwendet werden, ohne sie hier separat nennen zu müssen. Generell kann man sagen, das der wesentlicher Unterschied zwischen einem Tiefziehwerkzeug von heute und einem Tiefziehwerkzeug, beschrieben in dieser Patentanmeldung, darin besteht, dass es einen weiteren, mehrteiligen, vorzugsweise zweiteiligen, beweglichen Zwischenring (3), positioniert zwischen den «Condurellen»-Scheiben und zwischen dem Niederhalter (2) und dem starren Ziehring (4) braucht, damit aus einer besonderen «Condurelle» (1) in einem einzigen Verfahrensschritt ein doppelwandiges Kochgeschirr hergestellt werden kann. Technologisch betrachtet könnte man dieses Herstellungsverfahren durchaus mit «Tiefziehverfahren mit zwei Ziehringen» bezeichnen. A special feature is the choice of material for the multi-part, preferably two-piece intermediate ring (3). On the one hand, it must be a material with sufficiently high mechanical values for compressive strength and hardness, so that damage due to high effective forces does not occur. On the other hand, the selected material may have a low coefficient of friction, so as not to produce excessive frictional forces. As an orientation aid, the most commonly used materials for deep-drawing rings today can be used without having to mention them separately here. Generally, it can be said that the essential difference between a deep-drawing tool of today and a deep-drawing tool described in this patent application is that it is a further, multi-part, preferably two-piece, movable intermediate ring (3) positioned between the "Condurella" disks and between the hold-down (2) and the rigid drawing ring (4) needs, so that from a special "Condurelle" (1) in a single process step, a double-walled cookware can be made. From a technological point of view, this production process could definitely be described as a "deep drawing process with two drawing rings".

[0010] Die Vorteile eines doppelwandigen Kochgeschirrs sind vielfach. Einerseits spart man beim Kochen Zeit und Energie und andererseits bekommt man wesentlich geringere Kochgeschirr-Aussenwand-temperaturen. Es werden damit die Gefahr einer Hautverbrennung und anderweitige Schäden verringert, die ein wesentlich wärmeres Kochgeschirr ansonsten verursachen könnte. Diese Vorteile sind im Alltag von enormer Bedeutung, nicht nur im Sinne des Schutzes des Menschen, sondern auch seines Ausgabenbudgets. Ein so hergestelltes, doppelwandiges Kochgeschirr spart Energie beim Kochen und zwar nicht nur durch verringerte Abstrahlung in seine Umgebung, sondern auch durch eine viel effizientere Wärmeübertragung durch den Kochgeschirrboden. Diese Verbesserung ist auf einen ebenen Boden, siehe o. e. Patentanmeldungen, zurückzuführen und sie ist hier nicht das primäre Ziel dieser Patentanmeldung. The advantages of a double-walled cookware are many. On the one hand saves time and energy while cooking and on the other hand you get much lower cookware outer wall temperatures. It reduces the risk of skin burns and other damage that could otherwise cause a significantly warmer cookware. These benefits are of enormous importance in everyday life, not only in terms of protecting people, but also their spending budget. A double-walled cookware made in this way saves energy when cooking, not only by reducing its radiation to its surroundings, but also by a much more efficient heat transfer through the cookware bottom. This improvement is on a level ground, see o. E. Patent applications, and it is not the primary objective of this patent application.

[0011] Für den Kochgeschirrhersteller ist das neue Verfahren ebenfalls von Vorteil. Die Gestehungskosten und -zeit können wesentlich reduziert werden und liegen zwischen 40% (Kosten) und 80% (Zeit). Das sind die Parameter, die für jeden Kochgeschirrhersteller interessant sein sollten. For the cookware manufacturer, the new method is also beneficial. The cost price and time can be significantly reduced and are between 40% (cost) and 80% (time). These are the parameters that should be interesting for every cookware manufacturer.

Gestaltung von Zwischenraum (6)Design of intermediate space (6)

Fall 1: «geschlossene Version»Case 1: «closed version»

[0012] In der Regel stellt sich sofort die Frage nach der Sicherheit eines doppelwandigen Kochgeschirrs, weil die Erfahrung gezeigt hat, dass Unfälle durchaus passieren können. Einerseits ist klar und selbstverständlich, dass die Doppelwand, insbesondere dann, wenn der Zwischenraum (6) mit einem wärmeisolierenden Medium versehen ist (die einfachste und die billigste Lösung ist die Luftpräsenz) viel Energie sparen kann und die Geschirrwand weniger warm wird, aber sie verbirgt auch gewisse Gefahren. So z. B. kann es im Extremfall bei zu hohen Temperaturen zum Bersten des Kochgeschirrs kommen. Man geht einen solchen Fall aus dem Weg, in dem man die Kochgeschirrwände dicker macht. Bei einer extrem hohen Temperatur die sich ergeben kann, wenn man das Kochgeschirr zu lange über einer Gasflamme stehen lässt, steigt der Druck im völlig dichten Zwischenraum (6) auf das Dreifache des Umgebungsdruckes an. Damit das Kochgeschirr nicht «platzt» muss es daher etwas dickere Wände haben. Die Konsequenz daraus sind etwas schwerere Kochgeschirre. In der zuvor zitierten Patentanmeldung CH-10 471-76 liegt eine solche Lösung vor. In general, the question arises immediately after the safety of a double-walled cookware, because experience has shown that accidents can happen quite well. On the one hand, it is clear and self-evident that the double wall, especially when the space (6) is provided with a heat-insulating medium (the simplest and the cheapest solution is the air presence) can save a lot of energy and the dish wall is less warm, but it hides also certain dangers. So z. For example, in extreme cases, if the temperatures are too high, the cookware may burst. Avoid such a case by making the cookware walls thicker. At an extremely high temperature, which may result if the cookware is allowed to stand too long over a gas flame, the pressure in the completely dense interspace (6) rises to three times the ambient pressure. So that the cookware does not "burst" it must therefore have somewhat thicker walls. The consequence of this is something heavier cookware. In the previously cited patent application CH-10 471-76 is such a solution.

Fall 2: «offene Version»Case 2: «open version»

[0013] Es ist allerdings möglich den anderen zweiten Weg zu gehen, und das Druckniveau im Zwischenraum (6) gleichgross wie den Umgebungsdruck zu halten. Dagegen spricht die Tatsache, dass in einem solchen Fall das Wasser oder andere Flüssigkeiten in den Zwischenraum (6) gelangen könnten. Das lästige Hinauslaufen des Wassers aus dem Zwischenraum (6), z. B. infolge der Erwärmung ist nicht so schlimm wie der zischende Wasserdampf, der bei höheren Temperaturen hinausströmt und Verbrennungen hervorrufen kann. Obwohl die sog. «offene Version» des Zwischenraumes (6) die gleiche energetische Sparwirkung wie die «geschlossene Version» erzielt, ist sie dennoch aus sicherheitstechnischen Gründen nicht zu empfehlen ist. However, it is possible to go the other second way, and to keep the pressure level in the space (6) the same size as the ambient pressure. In contrast, the fact speaks that in such a case, the water or other liquids could get into the gap (6). The annoying Hinauslaufen the water from the space (6), z. B. as a result of heating is not as bad as the hissing water vapor, which flows out at higher temperatures and can cause burns. Although the so-called "open version" of the intermediate space (6) achieves the same energy saving effect as the "closed version", it is nevertheless not recommended for safety reasons.

Fall 3: «Version geschlossen-offen»Case 3: «Version closed-open»

[0014] Die konstruktive Gestaltung des doppelwandigen Kochgeschirrs erlaubt auch einen weiteren dritten Weg in Betracht zu ziehen. Es ist durchaus möglich, den Giessrand des Kochgeschirrs so zu gestalten, dass er als eine Art «Sicherheitsventil» resp. «Überdruckventil» funktioniert. Sobald der Druck im Zwischenraum (6) das Niveau eines festgelegten Ansprechdruckes erreicht hat, entweicht eine bestimmte Menge heisser Luft aus dem Zwischenraum (6) und verhindert dadurch, dass dort der Druck weiter ansteigt. Mit anderen Worten beschrieben, ein Platzen des Kochgeschirrs ist nicht möglich, denn eine höhere Temperatur im Zwischenraum (6) führt nicht automatisch zu höherem Druck. The structural design of the double-walled cookware also allows another third way to consider. It is quite possible to design the pouring rim of the cookware so that it is a kind of "safety valve" resp. «Overpressure valve» works. As soon as the pressure in the intermediate space (6) has reached the level of a defined response pressure, a certain amount of hot air escapes from the intermediate space (6) and thereby prevents the pressure from further increasing there. In other words, a bursting of the cookware is not possible, because a higher temperature in the space (6) does not automatically lead to higher pressure.

Fall 4: «Vakuum Version»Case 4: «Vacuum Version»

[0015] Aufbauend auf dieser Lösung kann man einem weiteren vierten Weg folgen, nämlich dem, der die Schaffung des Vakuums im Zwischenraum (6) vorsieht. Es gibt mindestens drei Möglichkeiten, um das Vakuum im Zwischenraum (6) zu erreichen. Based on this solution, one can follow a further fourth way, namely that which provides for the creation of the vacuum in the intermediate space (6). There are at least three ways to reach the vacuum in the gap (6).

[0016] Die erste ist durch eine einmalige, absichtliche Ersterwärmung des Kochgeschirrs auf zirka 500 °C mit anschliessender Abkühlung auf die Raumtemperatur erreichbar. Eine sinnvolle Massnahme, um zu verhindern, dass die Luft beim Abkühlen nicht in den Zwischenraum (6) gelangt ist das Verschweissen des Giessrandes noch im Warmzustand. Allein durch das Abkühlen des Kochgeschirrs entsteht im Zwischenraum (6) automatisch ein Vakuum, welches bekanntlich eine noch bessere Wärmeisolation als Luft liefert. Die zweite Möglichkeit ist, den Giessrand des Kochgeschirrs in einer Vakuumkammer zu verschweissen. Die dritte und letzte Möglichkeit sieht vor, dass man aus dem dicht verschweissten Zwischenraum (6) auf klassischer Art und Weise ein Vakuum erzeugt. D. h.: eine Vakuumpumpe anschliessen, ein bestimmtes Vakuum erreichen und anschliessend die Anschlussstelle dicht verschliessen. The first can be reached by a one-time, intentional first heating of the cookware to about 500 ° C with subsequent cooling to the room temperature. A sensible measure to prevent the air from getting into the intermediate space (6) during cooling is the welding of the casting edge while still hot. Only by cooling the cookware in the space (6) automatically creates a vacuum, which is known to provide even better thermal insulation than air. The second option is to weld the pouring rim of the cookware in a vacuum chamber. The third and final possibility is to create a vacuum from the tightly sealed interstice (6) in a classical manner. This means: connect a vacuum pump, reach a certain vacuum and then seal the connection point tightly.

[0017] Die erste Methode wird als «warmer Weg» und die zwei anderen als «kalter Weg» bezeichnet. The first method is called "warm way" and the other two as "cold way".

[0018] Bereitet man das entsprechende Vakuum fachlich korrekt vor, ist die Gefahr einer Explosion so gut wie ausgeschlossen. Wenn man dann noch im Warmzustand den Geschirr-Giessrand verschweisst (Laser, Widerstandsschweissen usw.), dann ergibt sich im Zwischenraum (6) ein permanentes und ausreichend hohes Vakuum, hergestellt besonders schnell, einfach und kostengünstig. Preparing the appropriate vacuum technically correct, the risk of explosion is virtually eliminated. If you then welded in the hot state, the harness-casting edge (laser, resistance welding, etc.), then results in the space (6) a permanent and sufficiently high vacuum, made particularly fast, easy and inexpensive.

Die Gestaltung des GiessrandesThe design of the casting edge

[0019] An mehreren Stellen in der Beschreibung kam das Wort «Giessrand» bzw. das Verschweissen des Giessrandes» vor. Bei genauer Betrachtung ergibt sich am Ende des Tiefziehprozesses ein Abstand zwischen den beiden Abschnitten, die den Giessrand bilden sollen. Dieser Abstand «g» ist in der Regel dem Abstand «w» im Zwischenraum (6) gleich, Fig. 3 . 1 . Ein direktes, unmittelbares Verschweissen beider Giessrand-Abschnitte ist daher nicht möglich. Um die beiden jedoch direkt miteinander verschweissen zu können, müssen sie im Kontakt stehen oder mindestens viel näher beieinander liegen, als dies hier der Fall ist. Ein indirektes Verschweissen mit Hilfe von irgendwelchen ringförmigen Zwischenstücken ist alles andere als sinnvoll, da zu aufwändig und zu teuer. Diesem zu entgegen bietet sich eine andere Lösung an. At several points in the description, the word "casting edge" or the welding of the casting edge "came before. On closer examination, at the end of the deep-drawing process, there is a gap between the two sections which are to form the casting edge. This distance "g" is usually equal to the distance "w" in the intermediate space (6), FIG. 3. 1 . A direct, immediate welding of both Gießrand sections is therefore not possible. However, in order to be able to weld the two directly together, they must be in contact or at least much closer together than is the case here. An indirect welding with the help of any annular spacers is anything but useful, as too expensive and too expensive. To oppose this is another solution.

[0020] Man steuert den Tiefziehprozess so, dass er in zwei Teilstrecken erfolgt. Die erste Teilstrecke ist erreicht, wenn der Stempel die Wegstrecke «L1» zurückgelegt hat. Die zweite Teilstrecke «L2» ist beendet, wenn der Stempel seine Gesamtstrecke «L» zurückgelegt hat. Die Länge der Gesamtstrecke «L», resp. der Teilstrecken «L1» und «L2» hängt von den jeweiligen Endmassen für die Kochgeschirrhöhe «H» ab. Es gilt auch hier die Faustregel, dass die Teilstrecke «L2» etwa gleichgross der Dicke «s» der mittleren Innen-Scheibe (1.3) resp. dem Abstand «w» im Zwischenraum (6) ist. Eine weitere Faustregel lautet: die Gesamtlänge «L» entspricht der Kochgeschirrhöhe «H» minus Dicke «s». It controls the thermoforming process so that it takes place in two sections. The first leg is reached when the punch has traveled the distance «L1». The second leg «L2» is finished when the rubber stamp has covered its total distance «L». The length of the total distance «L», resp. The sections "L1" and "L2" depend on the respective final dimensions for the cookware height "H". Here again, the rule of thumb is that the leg "L2" is about the same size as the thickness "s" of the middle inner disc (1.3) resp. the distance "w" in the space (6). Another rule of thumb is: the total length «L» corresponds to the cookware height «H» minus the thickness «s».

[0021] Solang der Stempel (5) die Wegstrecke «L1» nicht vollständig zurückgelegt hat, bleibt der Zwischenring (3) in seiner ursprünglich festgelegten Position. Erst wenn die Wegstrecke «L1» erreicht wurde, öffnet sich der Zwischenring (3) so weit, dass der Kontakt zur Innen-Scheibe (1.2) nicht mehr besteht und der Niederhalter (2) nicht mehr die Innen-Scheibe (1.2) berührt resp. anpresst, sondern nur noch Druck auf den Zwischenring (3) ausübt, Fig. 3 . 1 . Eine weitere Deformation der Innen-Scheibe (1.2) im Sinne des klassischen Begriffes «Tiefziehen» kann damit nicht mehr stattfinden, auch dann nicht, wenn der Stempel (5) die weitere Teilstrecke «L2» zurücklegt. Während der Stempel (5) die Teilstrecke «L2» zurücklegt, kommt es lediglich zur Deformation der Aussen-Scheibe (1.1). Vorzugsweise sollte während dieses Zeitabschnittes kein Überdruck im Zwischenraum (6) mehr herrschen. Sobald der Stempel (5) die Gesamtstrecke (L) zurückgelegt hat, kommen die beiden Giessrandabschnitte in Kontakt, Fig. 3 . 2 . Die anschliessende Verschweissung des zweiteiligen Giessrandes kann somit nun leicht erfolgen. As long as the punch (5) the distance "L1" has not covered completely, the intermediate ring (3) remains in its original position. Only when the distance "L1" has been reached, the intermediate ring (3) opens so far that the contact with the inner pane (1.2) no longer exists and the hold-down (2) no longer touches the inner pane (1.2) resp , presses, but only pressure on the intermediate ring (3) exerts, Fig. 3. 1 . A further deformation of the inner disc (1.2) in the sense of the classic term "deep drawing" can no longer take place, even then, not even if the punch (5) covers the further leg «L2». While the punch (5) covers the leg «L2», it only comes to the deformation of the outer disc (1.1). Preferably, no overpressure should prevail in the intermediate space (6) during this period of time. As soon as the punch (5) has traveled the entire distance (L), the two casting edge sections come into contact, FIG. 3. 2. The subsequent welding of the two-part casting edge can now easily be done.

Die Bedeutung einer DoppelwandThe meaning of a double wall

[0022] Grundsätzlich ist die primäre Aufgabe des Zwischenraumes (6) darin zu sehen, dass er als eine Art «Wärmedämpfer» eingesetzt wird. Dadurch, dass die Luft ein sehr schlechter Wärmeleiter (Wärmeleitkoeffizient liegt bei zirka 0,025 W/mK) ist, kann der Wärmestrom aus dem Inneren des Kochgeschirrs äusserst schlecht nach Aussen gelangen. Damit steht fest, dass die Luftpräsenz im Zwischenraum (6) tatsächlich eine sog. «Wärmebremse» ist, die nicht zulässt, dass die Umgebungsluft das Innere des Kochgeschirrs schneller abkühlt. Sobald der Druck im Zwischenraum (6) verringert wird, also ein sog. Vakuum entsteht, wird eine noch grössere Wärmeisolationswirkung erzielt. Beides zusammen ergibt, dass das Vakuum nicht nur energieeffizienter, sondern auch sicherheitstechnisch eine bessere Version ist als jene mit Luft. Basically, the primary task of the intermediate space (6) is to be seen in the fact that it is used as a kind of «thermal damper». The fact that the air is a very poor conductor of heat (coefficient of thermal conductivity is about 0.025 W / mK), the heat flow from the inside of the cookware can reach extremely bad outside. Thus, it is clear that the air presence in the space (6) is actually a so-called "thermal brake" that does not allow the ambient air to cool the interior of the cookware faster. As soon as the pressure in the intermediate space (6) is reduced, ie a so-called vacuum is created, an even greater thermal insulation effect is achieved. Together, this results in the vacuum being not only more energy-efficient, but also better in safety terms than the ones with air.

ZahlenbeispielNumerical example

[0023] Ein Zahlenbeispiel soll verdeutlichen, wieviel Energie mit einem doppelwandigen Kochgeschirr gespart werden könnte. Betrachten wir nun ein 3-Liter Kochgeschirr. Bei einem rechnerischen Geschirrdurchmesser von 200 mm und einer Wandhöhe von 100 mm ergibt sich eine Wärme abgebende Fläche von 0,0632 m<2>, durch die eine Energiemenge von 77 W in die Umgebung strömt (Kochen mit Wasser). Bei einem Luftspalt w = 4 mm des Zwischenraumes (6) verringert sich der Energieverlust um 77% und beträgt nur noch 18 W. Die Temperatur des Kochgeschirr-Aussenmantels, also die Temperatur des Geschirrs, welches man von aussen berühren kann, reduziert sich von 98 °C auf 46 °C. Auf diesem Temperaturniveau hat sich noch nie ein Mensch die Hand verbrannt! Allein aus Sicherheitsgründen ist die Benutzung eines doppelwandigen Kochgeschirrs zu empfehlen. Aber auch aus energetischen Gründen lohnt sich dieser Schritt, denn bei einer Kochzeit von nur 30 Minuten/Tag, erreicht man eine beträchtliche Energieeinsparung, die in einem Jahr erzielen werden kann. A numerical example is intended to illustrate how much energy could be saved with a double-walled cookware. Now consider a 3-liter cookware. With a calculated dish diameter of 200 mm and a wall height of 100 mm results in a heat-emitting surface of 0.0632 m <2>, through which an amount of energy of 77 W flows into the environment (boiling with water). With an air gap w = 4 mm of the gap (6), the energy loss is reduced by 77% and is only 18 W. The temperature of the cookware outer shell, so the temperature of the dishes, which can be touched from the outside, reduced by 98 ° C to 46 ° C. At this temperature level, no human has ever burned his hand! For safety reasons alone, the use of a double-walled cookware is recommended. But also for energetic reasons, this step worthwhile, because with a cooking time of only 30 minutes / day, you can achieve a considerable energy savings that can be achieved in a year.

[0024] Die Vorteile eines doppelwandigen Kochgeschirrs sind vielfältig. Verglichen mit einem konventionellen Kochgeschirr, also einem sog. «1-wandigen» Kochgeschirr, gibt es beträchtliche Vorteile sowohl für den Kunden (Energiesparen, sichere und bessere Handhabung usw.) als auch für den Kochgeschirrhersteller (geringere Gestehungskosten und Produktionsaufwand sowie kürzere Stück-Zykluszeiten). The advantages of a double-walled cookware are many. Compared to a conventional cookware, so-called "single-walled" cookware, there are considerable advantages for the customer (saving energy, safe and better handling, etc.) as well as for the cookware manufacturer (lower production costs and production costs as well as shorter cycle times ).

Claims

1. A method for producing a double-walled cookware by thermoforming in a single process step, characterized in that it is a special «Condurelle» (1) consisting of at least 3 separate discs of different material, different thickness and diameter and an additional, multi-part, movable drawing ring (3), which is positioned between the deep-drawable "condurella" (1.1) and (1.2), requires, so that a double-walled cookware can be realized in a single process step.

2. A method for producing a double-walled cookware by deep drawing in a single process step, according to claim 1, characterized in that the middle inner disc (1.3) of the "Condurelle", which guarantees the flatness of the cookware, not by the process of deep drawing not is deformed.

3. A process for producing a double-walled cookware by thermoforming in a single process step, according to claims 1 and 2, characterized in that only the «Condurellen» inner and outer discs (1.2) and (1.1) so deformed by the process of deep drawing be, and thus form a double-walled cookware with a gap (6).

4. A method for producing a double-walled cookware by thermoforming in a single process step, according to claim 3, characterized in that the intermediate space (6) is filled during deep drawing either with a compressible or an incompressible medium.

5. A process for producing a double-walled cookware by thermoforming in a single process step, according to claim 4, characterized in that the pressure in the intermediate space (6) during the thermoforming process corresponds to either the ambient pressure or an overpressure.

6. A process for producing a double-walled cookware by thermoforming in a single process step, according to claims 1 to 5, characterized in that the pressure in the space (6) after thermoforming either as ambient pressure or as negative pressure (vacuum) is expelled.

7. A method for producing a double-walled cookware by thermoforming in a single process step, according to claims 1 to 6, characterized in that the flatness of the cookware floor exclusively by the flatness of the middle inner pane (1.3) of the «Condurelle», which made of high-strength materials exists, is guaranteed.