專利名稱：壓力鍋斜花牙的制作方法
現有的大多數壓力鍋，鍋身與鍋蓋是平面花牙嚙合，是不可調整間隙的產品結構，不能充分利用橡膠密封圈的功能，無法避免滴水漏氣現象。由于生產工藝簡單、成本低而普及應用。
滴水漏氣現象，主要是產品結構的設計問題，其次是密封圈與產品質量問題。標準密封圈厚度誤差0.4毫米，產品質量誤差更大;鍋身與鍋蓋加工誤差、機械與化學磨損、各種積累誤差增大了間隙。壓力鍋使用時間越長，滴水漏氣越嚴重，長期以來令人困擾。使用不同厚度的密封圈，會出現或大或小的間隙變化。各種密封圈的堵漏專利新產品都無濟于事。追究根源，應改革傳統的產品結構。
本發明采用楔形螺旋斜花牙與多頭螺紋斜花牙，簡稱斜花牙，徹底解決了滴水漏氣問題，擴大了壓力鍋的應用范圍。用附

圖1至12配合說明如下附圖1、2，數字標號表示鍋身1、鍋蓋2、密封圈3、限壓閥4、安全塞5、閥芯6、上手柄7、下手柄8、鍋身斜花牙9、鍋蓋斜花牙10。
附圖3，A放大圖，斜花牙嚙合a、b、c圖示。鍋身斜花牙螺旋工作面11、斜花牙上平面12、鍋蓋斜花牙螺旋工作面13、斜花牙非工作面14、雙點劃線位置15、雙點劃線位置16。
附圖4，上手柄7位置變化圖示a′、b′、c′。
附圖5，旋柄開關新方案的應用，受力支點17、鉚釘18、受力作用點19、鍋身小手柄20、鍋蓋手柄21。
附圖6，鋼印標記22，斜花牙嚙合a″、b″、c″圖示。
附圖7、8，飯勺旋柄23、手柄24、齒輪中心孔25、扇形齒輪26。
附圖9、10，鍋身27、多頭螺紋斜花牙28、非工作面29、上平面30、螺紋工作面31。
附圖9雙點劃線所示，鍋蓋斜花牙32。
附圖11、12，鍋蓋33、斜花牙工作面34、斜花牙非工作面35。
非限定性實施例例(1)，附圖2主視圖，附圖1鍋蓋2仰視圖所示，楔形螺旋斜花牙新方案，可以保持現有沖壓成型工藝，并保持6組花牙子嚙合形式。
附圖3，圖2A放大圖，斜花牙嚙合a、b、c圖示。
附圖3，a圖，鍋身斜花牙9的斜花牙上平面12，與鍋口端平面齊平，下邊是鍋身斜花牙螺旋工作面11，形成螺旋楔形，左端大，右端小。
鍋蓋斜花牙10，剖面圖示，是厚度相等的螺旋斜形。鍋蓋斜花牙螺旋工作面13與鍋身斜花牙螺旋工作面11嚙合。轉動鍋蓋2，可以轉變成上升或下降的軸向移動，具有可調整鍋蓋2高低位置的特性。鍋蓋2的軸向壓力夾緊壓縮密封圈3，使其發生彈性變形。
一、排除了密封圈3與鍋身1、鍋蓋2之間的間隙，獲得可靠的密封效果，不會滴水漏氣。
二、密封圈3受壓后產生的彈力，即反作用力，又形成了鍋身斜花牙9與鍋蓋斜花牙10的壓力，增大了斜花牙嚙合工作面的摩擦力，互相配合成具有防止松動效果的夾緊機構，有自鎖性。
三、加熱壓力鍋時，鍋內氣壓促使鍋蓋2上升，增大了斜花牙9與10的壓力與摩擦力，不會松動。
四、密封圈3受熱膨脹，其體積增大，其密封功能進一步加強，不會滴水漏氣。
現有的平面密封形式的標準密封圈，還可以繼續使用，為提高密封性能及其它特性，應創造新型密封圈，擬分案陳述。
附圖3所示，鍋身斜花牙9是向右上方傾斜的右旋工作面。鍋蓋斜花牙10順時針方向轉動，下滑為關閉;反時針上升為開啟。
附圖3a圖所示，以20厘米規格的壓力鍋為例，鍋身斜花牙9的弦長62毫米，鍋蓋斜花牙10的弦長42毫米，弦長方向的有效調整范圍是20毫米。
當斜花牙的斜度1∶40時，鍋蓋軸向夾緊行程0.5毫米，螺旋角1°26′。
斜度1∶30時，行程0.67毫米，螺旋角1°55′。
斜度1∶20時，行程1毫米，螺旋角2°52′。
斜度1∶15時，行程1.33毫米，螺旋角3°49′。
斜度1∶14時，行程1.4毫米，螺旋角4°。
斜度1∶11時，行程1.7毫米，螺旋角5°。
斜度1∶10時，行程2毫米，螺旋角5°43′。
斜面設計簡單，測量與檢驗也容易，可作參考。
本發明所稱的斜花牙，是應用螺旋機構原理，采用特殊的螺紋連接方式，用作間隙調整。斜花牙設計時，主要參數是螺旋角，主要要求是自鎖性。
螺旋角參考值是1°55′～5°，有自鎖性;鍋蓋軸向行程即可調整量0.67～1.7毫米，可以滿足實用要求。
自鎖條件是斜花牙的關鍵性的設計要求。斜花牙嚙合時，調整位置時、加熱工作時、有水作潤滑劑時，在允許的震動環境中，斜花牙可以停留在任意嚙合位置上而實現自鎖，不會自行滑動，就達到了安全性。
由于密封圈的標準厚度是4.5±0.2毫米，最大誤差是0.4毫米。考慮到壓力鍋正常使用時的機械與化學磨損、積累誤差、彈性變形量、應力變形量，實用調整量是0.7～1毫米左右。
采用現代噴涂技術，在鋁合金材質的斜花牙工作面上，噴涂高硬度不銹鋼及其它耐磨涂層，可提高耐磨性5～10倍。
關鍵性的設計要求之二，是斜花牙的抗拉強度，應能夠承受6公斤/厘米2以上的破壞壓力。
附圖3所示a、b、c是斜花牙嚙合時的三種現象。
a，初期階段，鍋身與鍋蓋都是新成品，斜花牙嚙合工作面沒有磨合，甚至如圖中雙點劃線15所示，鍋蓋斜花牙10還有小部分沒有嚙合。因此，剛出廠的新成品，必須選配4.5-0°.2毫米的負公差密封圈，消除不合理的嚙合現象。
b，中期階段，壓力鍋使用一定時期后，斜花牙9與10磨合，處于最佳嚙合狀態。
c后期階段，斜花牙9與10磨損，嚙合位置偏向左端，如圖中雙點劃線16所示。由于密封圈3在鍋身1與鍋蓋2之間，永久性的占有一定位置和體積，不會消失;當鍋蓋斜花牙10向左端下滑時，會壓縮密封圈3，壓力越大，密封圈3的反作用力也越大，鍋蓋斜花牙10不可能繼續向左端下滑，密封圈老化失效時也能阻止它下滑。
斜花牙的機械磨損與化學磨損極微弱，有一個緩慢而長期的過程。選用滑動摩擦系數低的耐磨材料，采用精加工工藝，可以提高斜花牙的耐磨性，如果噴涂耐磨層，進行表面耐磨處理，對于手動操作的壓力鍋，完全可以達到永不磨損的技術條件。
附圖3所示的a、b、c三種現象具有不穩定性，選用不同厚度的密封圈，在沒有磨損時也會出現不同的嚙合位置，因此，斜花牙新方案的特殊要求是生產密封圈時，要求每一個密封圈上都有明顯的制造公差標記。例如
。以便選配，保持斜花牙最佳嚙合狀態，如圖3b圖所示。
附圖3a、b、c所示三種現象，說明斜花牙可以始終保持不會滴水漏氣，延長了密封圈使用壽命。
附圖4俯視圖所示，圖3的三種現象造成的不利因素是由于斜花牙的嚙合位置有變化，鍋蓋2的上手柄7也同時產生了a′、b′、c′三種角度位置變化，其外觀不雅。上、下手柄位置不重合，這可能就是斜花牙長期無法應用的原因。此外，現有的這種酚醛塑料手柄容易損壞，占用體積大，不便于攜帶，而且操作費力。
附圖5～8所示，采用旋柄開關新方案，可以解決上述問題。鍋身1上設有受力支點17，用鉚釘18固定;鍋蓋2上設有受力作用點19三個;用圖7、8所示的飯勺旋柄23上的齒輪中心孔25，套在圖5所示的受力支點17上，扇形齒輪26與受力作用點19嚙合，轉動飯勺手柄24，撥動受力作用點19，實現鍋蓋2的開啟或關閉。詳見分案《壓力鍋旋柄開關》。
飯勺旋柄23一物多用，操作省力4倍，有利于老弱病殘者使用。
圖5所示，由于鍋蓋手柄21設在鍋頂上，鍋蓋2轉動時，這里是指斜花牙9與10的嚙合位置有變化時，圖6雙點劃線所示，鍋蓋手柄21的角度位置變化不大。圖3所示的a、b、c三種現象，在鍋蓋2上，由圖6三個受力作用點19a″、b″、c″三種現象表示。
圖3所示a、b、c現象，由圖6a″、b″、c″位置表示。a″對應a，b″對應b，c″對應c。因此，圖5受力支點17正對應b″所示位置，是斜花牙9與10的最佳嚙合位置。裝配檢驗鍋蓋2與鍋身1的斜花牙9與10的嚙合狀態時，或更換選配密封圈時，只要受力支點17正對準三個受力作用點19的中間，就是最佳位置。如果偏向a″與c″位置，屬正常現象。超過a″與c″所示范圍，屬于不正常現象，應設法改正。
因此，受力支點17對應受力作用點19位置，就是判斷斜花牙嚙合狀態的明顯標記。
圖6與圖4比較證明現有壓力鍋a′、b′、c′現象不能采用斜花牙結構;只有旋柄開關新方案的a″、b″、c″現象能夠采用斜花牙結構。受力支點17與受力作用點19還可以加強藝術裝飾性，外形美觀，體積小，具有廣闊的前景。
斜花牙新方案是對壓力鍋內部結構進行改革創造;旋柄開關新方案是對壓力鍋外部進行改革創造;兩項新方案互相配合，可以創造發明許多新產品，擴大壓力鍋的應用范圍。
圖6所示，鋼印標記22是鍋蓋2的重要標記。斜花牙嚙合的固有特性是斜花牙嚙合后具有自鎖性，難以松動，用飯勺旋柄23省力機構開啟時，只要斜花牙脫離嚙合狀態，鍋蓋2就可以輕松自由轉動。因此，使用鍋蓋手柄21可以大范圍地轉動，飯勺旋柄23不必大范圍地撥動鍋蓋2，受力作用點19只要三個就足夠了。當鍋蓋2剛開始合在鍋身1上時，鍋蓋2上的鋼印標記22對準受力支點17，用鍋蓋手柄21關閉鍋蓋，使斜花牙9與10嚙合。飯勺旋柄23僅僅在關鍵性的關緊和開啟鍋蓋2時，才撥動受力作用點19，作短距離地轉動鍋蓋2。當飯勺旋柄23遺失或損壞時，可用筷子、餐匙之類撬動受力作用點19，就可以實現鍋蓋2開與關。
手工操作飯勺旋柄23之類餐具關閉鍋蓋時，不要拼合用力關緊，應該輕松地關閉，依靠密封圈的彈性變形，保持密封狀態就行了。加熱壓力鍋時，蒸氣壓力會自動增加斜花牙的嚙合壓力與摩擦力，保持自鎖性，密封圈的熱膨脹會增加密封性。限壓閥排除氣壓后，開啟鍋蓋時也輕松省力。實際上，關閉鍋蓋時，不需要使用飯勺旋柄23;由于食物中膠粘物質加熱后的膠粘現象，開啟鍋蓋時才使用飯勺旋柄23之類的餐具，操作省力。
斜花牙產品結構的使用全過程，始終具有安全性，應具備的主要條件是一、斜花牙有足夠的抗拉強度。二、斜花牙有自鎖性。
例(2)，多頭螺紋斜花牙新方案。
附圖9鍋身27主視圖，附圖10俯視圖所示，鍋身27上均布8頭導程的矩形螺紋型的多頭螺紋斜花牙28，非工作面29與螺紋工作面31形成的斜花牙厚度相等，斜花牙上平面30與鍋口端面齊平。
附圖9雙點劃線32位置是表示鍋蓋斜花牙32與鍋身多頭螺紋斜花牙28的嚙合狀態，與例(1)相同。
附圖11鍋蓋33仰視圖，附圖12鍋蓋主視圖。鍋蓋33也是均布8頭導程的斜花牙，與鍋身相配。
附圖9～12所示，仍以20厘米規格的壓力鍋為例，采用多頭螺紋斜花牙，可作“等強度”的細牙螺紋，可以增加斜花牙的數量，便于設計各種新產品時應用。
附圖3a圖所示鍋身斜花牙9弦長62毫米，僅作示意圖解釋。實際上在設計時，各種產品的斜花牙弦長、旋合長度都是靈活應用，不能限定。
多頭螺紋斜花牙的嚙合，屬于螺紋松連接，即多頭螺紋斜花牙嚙合時關緊，有自鎖性;開啟時松開，處于松動狀態。
附圖9所示，鍋蓋斜花牙32的斜花牙非工作面35，與下一道鍋身斜花牙非工作面29之間，有一定間隙。由于繪圖比例小，間隙也小，由圖中G所指中心線代替表示這里存在間隙，便于鍋蓋的關閉與開啟。
由于壓力鍋是薄壁材料制成，加工成型后會產生應力變形與積累誤差，必須預留一定的裝配間隙，以免在允許的變形范圍內無法裝配或無法開啟而“卡”住。這個預留間隙只能設在鍋身與鍋蓋斜花牙的非工作面。預留間隙后，設計時可以延長斜花牙的弦長，適合實用要求。
斜花牙工作面(31、34)必須有良好的嚙合接觸面。
由于采用生產成本低的沖壓成型工藝，這里稱為螺紋是相對性的，具有沖壓工藝的特殊性。鍋身斜花牙的螺旋工作面，可以依照矩形螺紋、三角形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋、圓弧螺紋……等工作面的角度或弧度;非工作面可以自由變化。鍋蓋斜花牙是彎邊成型，其彎曲的角度或弧度，是配合鍋身斜花牙的螺旋工作面。
附圖2、3、5所示，楔形螺旋斜花牙的上平面，與鍋口端平面齊平，它與密封圈的接觸平面較多。
附圖9、10所示，多頭螺紋斜花牙的上平面30，與鍋口端平面齊平，它與密封圈的接觸平面較少。
楔形螺旋斜花牙的導程較少。
多頭螺紋斜花牙的導程較多。
螺紋頭數少，螺旋升角小，自鎖性較好。
螺紋頭數多，螺旋升角大，操作省時省力。
既要自鎖性好，又要操作省時省力，要求相互矛盾。應根據具體要求，靈活設計螺旋角。
由于大口徑壓力鍋規格有30厘米，而旅行壓力鍋的規格小至10厘米，壓力鍋增設壺咀的規格不到3厘米。在3～30厘米之間，直徑相差10倍，受力面積相差100倍，又可以選用各種螺紋、選用各種材料，設計要求千差萬別，故難以限定最佳螺旋角、及導程數量等參數。
任何高、低壓力容器上都有螺紋連接件，斜花牙在理論與實踐上都早已證明具有可行性。
與現有技術相比，斜花牙的優點是斜花牙可以調整并利用密封圈消除間隙，徹底解決了滴水漏氣現象。
密封圈延長了使用壽命。密封圈的功能可以充分利用。
斜花牙可以沖壓成型，現有的生產設備與技術條件可以充分利用，新產品生產成本低。
必要時，斜花牙可以切削加工成型。
斜花牙是一種快速開關方案。操作省時省力。有利于老弱病殘者使用。
斜花牙不會滴水漏氣，采用旋柄開關新方案配合，體積小、攜帶方便、結構簡單、一物多用，可以擴大壓力鍋的應用范圍，創造新產品。
斜花牙結構可以用作旅行壓力鍋，攜帶時不會漏水，可以裝入酒類、果汁之類飲料，又能烹飪食物，有利于旅游活動、野外工作。
按醫療器械消毒器的有關標準，可以采用斜花牙與旋柄開關新方案，生產便攜式壓力蒸氣消毒器，有利于醫生出診、野外急救。
新一代壓力鍋多品種可以問世。
本發明適用于具有壓力鍋特性的燃氣、電飯鍋、及醫用壓力蒸氣消毒器。
權利要求
1.壓力鍋斜花牙，采用楔形螺旋斜花牙或多頭螺紋斜花牙，其特征是鍋身與鍋蓋的斜花牙嚙合面(11)與(13)、(31)與(34)，具有螺旋角。
2.根據權利要求1的螺旋角，其特征是螺旋角參數是1°55′～5°。
全文摘要
壓力鍋斜花牙，采用楔形螺旋斜花牙或多頭螺紋斜花牙，簡稱斜花牙，用于調整鍋身與鍋蓋的嚙合間隙，徹底解決了壓力鍋的滴水漏氣現象，充分利用密封圈的功能并延長了使用壽命。斜花牙可以沖壓成型，工藝簡單，成本低。配合采用旋柄開關新方案，體積小，一物多用，操作者省時省力，有利于老弱病殘者使用，有利于壓力鍋更新換代、擴大應用范圍、增加新品種，有利于旅游活動、野外工作。本發明適用于具有壓力鍋特性的燃氣、電飯鍋、及醫療器械消毒器、適合家用、旅游、出口產品。
文檔編號A47J27/08GK1082860SQ9311161
公開日1994年3月2日 申請日期1993年7月15日 優先權日1993年7月15日
發明者湯漢元 申請人:湯漢元