DE2846338A1

DE2846338A1 - Kochtopf o.dgl.

Info

Publication number: DE2846338A1
Application number: DE19782846338
Authority: DE
Inventors: Tiina Aakenus; Pekka Dipl Ing Mertanen; Reijo Peltonen
Original assignee: Wartsila Oy AB
Current assignee: Wartsila Oy AB
Priority date: 1977-11-01
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1979-05-03
Also published as: ES239018U; FI70786B; NO152400C; SE7811334L; JPS5474163A; US4363316A; GB2008390A; ES239018Y; ATA771078A; NO152400B; GB2008390B; FR2406983A1; FI70786C; NO783670L; FI773277A7; DK472278A; AT372835B

Description

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Beschreibung

Kochtopf oder dergleichen

Die Erfindung betrifft einen Kochtopf oder dergleichen mit einem aus zwei verschiedenen plattenförmigen Gliedern aufgebauten Boden. Dabei kann es sich um Gefäße verschiedenster Form handeln, die für die Zubereitung von Nahrungs- und Genußmitteln bestimmt sind, beispielsweise um Töpfe, Pfannen, Kasserollen usw.

Bei der technischen Entwicklung von Gefäßen dieser Art ist schon seit langer Zeit ein besonderes Augenmerk darauf gerichtet worden, daß die von der Wärmequelle unter dem Gefäß hervorgerufene Wärme in gleichmäßiger Weise über den Gefäßboden verteilt wird, so daß an der inneren Bodenfläche des Gefäßes keine örtlichen überhitzungsstellen auftreten, die ein Anbrennen des Gefäßinhalts am Gefäßboden verursachen könnten. Zur Lösung dieses Problems ist ganz allgemein vorgeschlagen worden, einen vergleichsweise dicken Gefäßboden zu verwenden oder einen Bodenwerkstoff mit allgemein guter Wärmeleitfähigkeit auszuwählen, wobei von der Annahme ausgegangen wurde,.daß die gute Wärmeleitfähigkeit des Bodenwerkstoffes die Wirkung haben würde, örtliche überhitzungsstellen mit hinreichendem Effekt auszugleichen. Als ein Beispiel für solche bekannten Lösungen kann auf die feste, gewöhnlich durch Löten vorgenommene Anbringung eines äußeren Kupferbodens am Boden einer Kasserolle aus nichtrostendem Stahl hingewiesen

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werden. Wie die Praxis jedoch ergeben hat, bewegte sich die Entwicklung auf dem falschen Weg, denn es ist nicht möglich gewesen, das erwähnte Problem mit diesen Mitteln in befriedigender Weise zu lösen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das aufgezeigte Problem in einer völlig neuen Weise anzugehen, indem anstelle von Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit Schichten oder Bereiche verwendet werden, welche den Wärmeübergang verlangsamen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung vorangestellt sind.

Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme, daß unter dem eigentlichen Topfboden eine besondere Bodenplatte angeordnet ist, die mit dem Topfboden mittels einer Anzahl mit Abstand voneinander gelegener kleinflächiger Befestigungspunkte verbunden ist, sind Vorteile verbunden, die auf zwei verschiedenen Erscheinungen aufbauen. Erstens steigt die Temperatur der unter dem Behälterboden befestigten besonderen Bodenplatte geschwinder an als die Temperatur des eigentlichen Gefäßbodens, weil sich die besondere Bodenplatte in unmittelbarer Berührung mit der Wärmequelle, überwiegend einer elektrischen Kochplatte, befindet und der eigentliche Gefäßboden durch den im Gefäß vorhandenen Inhalt, beispielsweise Suppe oder Gemüse, gekühlt wird. Als Folge hiervon ergibt sich ein beträchtlicher Temperaturunterschied zwischen den beiden Schichten der erfindungsgemäßen Bodenkonstruktion, aufgrund welchem die besondere äußere Bodenplatte sich mehr ausdehnt als der Gefäßboden. Dies hat zum Ergebnis, daß sich in der äußeren Bodenplatte kleine Krümmungen (buckles) ausbilden und innerhalb dieser Krümmungen der Luftspalt zwischen den beiden Schichten der Bodenkonstruktion wächst, d. h. größer wird. Dies geschieht in einer kritischen Phase gerade dann, wenn die ge-

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wünschte Temperatur im Innern des Gefäßes erreicht wird. In diesem Augenblick ist die elektrische Kochplatte oder dergleichen unter dem Gefäß meistens immer viel zu heiß. Der wachsende isolierende Luftspalt/ der an zahlreichen Abschnitten entsteht, verringert den Wärmetransport zur inneren Gefäßoberfläche während dieser kritischen Phase. Die vorgenannte Erscheinung kann noch wirkungsvoller gemacht werden, indem die besondere äußere Bodenplatte aus einem Werkstoff hergestellt wird, der einen größeren Wärmedehnungsbeiwert als der eigentliche Gefäßboden aufweist.

Die zweite vorteilhafte Erscheinung im Zusammenhang mit der Erfindung besteht darin, daß zwei gleichförmige, dicht aneinander liegende Oberflächen in Wirklichkeit nur an einigen Punkten mit sehr kleinen Flächenbereichen in direkter Berührung miteinander stehen, und zwar trotz der makrogeometrischen Gleichheit bzw. Gleichförmigkeit der beiden Oberflächen, die hier einander gegenüberliegen. Dies beruht auf der Tatsache, daß eine Vielzahl von mikrogeometrischen Verschiedenenheiten in den Oberflächen vorliegen, beispielsweise aufgrund der Grobkörnigkeit der Oberflächen oder infolge kleiner Produktionsfehler. Die wirkliche Berührungsfläche bildet im allgemeinen gerade eben ein Prozent der theoretischen Berührungsfläche. Zwischen den Berührungspunkten bildet sich ein sogenannter Mikrospalt aus, wo die Oberflächen zwar sehr dicht einander gegenüberliegen, aber nichtsdestoweniger keine mechanische Berührung miteinander haben. Ein solcher Mikrospalt wird bei der Bodenausbildung nach der Erfindung als Schicht zur Herabsetzung der Wärmeübertragung verwendet.

Die punktförmigen oder sonstwie kleinflächigen Berührungs- oder Befestigungspunkte der besonderen Bodenplatte weisen eine derart kleine Fläche auf, daß sie das Wesen (natur) der Mikrospalt-Bodenausbildung nicht merkbar verändern. Die Berührungspunkte leiten die Wärme von der Bodenplatte zum eigentlichen Gefäß-

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boden, und quer über den Mikrospalt wird die Wärme grundsätzlich mittels Strahlung übertragen. Trotz des Mikrospaltes geschieht die Erwärmung des Gefäßes grundsätzlich ebenso schnell wie bei einem herkömmlichen Kochgefäß, beispielsweise Kochtopf. Somit wird die Wirksamkeit des Gesamtbodens als Wärmeübertragungsglied nicht vermindert.

Vorteilhaft kann die besondere Bodenplatte mittels Punkt- oder Dellenschweißen angebracht werden. Es sind aber auch andere Befestigungsweiseidurchführbar, beispielsweise können punktförmige oder allgemein kleine Lötstellen angewendet werden, jedoch ist das Punkt- oder Dellenschweißen bei der Fabrikation die günstigste Befestigungsmethode.

Wegen der Ausbildung der im allgemeinen vorzufindenden elektrischen Kochplatten ist die besondere Bodenplatte bei dem Gefäß nach der Erfindung vorteilhafterweise ringförmig ausgebildet. Die günstigsten Abmessungen einer ringförmigen Bodenplatte variieren in Abhängigkeit von der Art der benutzten Heizplatte. Ganz allgemein ergeben sich aber die besten Wirkungen mit einer ringförmigen Bodenplatte, bei der die Mittenöffnung einen Durchmesser hat, welcher ungefähr halb so groß ist wie der Durchmesser der ganzen ringförmigen Bodenplatte.

Die Erfindung läßt sich ganz allgemein bei Kochgefäßen aus Metall, beispielsweiese Aluminium oder nichtrostendem Stahl, anwenden, aber nichtsdestoweniger treten die erfindungsgemäßen Vorteile dann besonders deutlich in Erscheinung, wenn die erfindungsgemäße Ausbildung bei emaillierten Gefäßen zum Einsatz gelangt. Diese ist eine Folge des Umstandes, daß am Boden eines emaillierten Gefäßes eine dünne Schicht von sogenanntem Staubemail (dust enamel) aufgebracht wird, die günstige Eigenschaften als Strahlungswärme wirksam empfangende Oberfläche aufweist, und hiermit läßt sich bei einem erfindungsgemäßen Kochgefäß ein ganz besonders zufriedenstellendes Ergebnis im Hinblick auf den Effekt erzielen. Die Staubemailschicht soll

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vorzugsweise stumpf und dunkel, am besten schwarz sein.

Beispielsbeschreibung

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 einen Kochtopf im senkrechten Diametralschnitt, Fig. 2 eine Unteransicht des Kochtopfes,

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen senkrechten Schnitt durch einen Bodenabschnitt des Kochtopfes und eine Kochplatte mit schematischer Darstellung des Wärmeüberganges .

An einem Kochtopf 1 mit kreisscheibenförmigem Boden 2 ist eine besondere Bodenplatte 3 angebracht, die sich unter dem Boden 2 befindet. Die Befestigung der Bodenplatte 3 am Topfboden 2 geschieht mittels einer Anzahl von kleinflächigen Befestigungen, beispielsweise gemäß Figur 2 mittels Punktschweißungen 4. Zwischen den eigentlichen Befestigungspunkten befindet sich noch eine Vielzahl von zufällig-unregelmäßig verteilten Berührungspunkten 5, während im übrigen Bereich ein sog. Mikrospalt zwischen der Bodenplatte 3 und dem Kochtopfboden 2 vorhanden ist.

Figur 3 verdeutlicht die Art und Weise, wie die Wärme durch die Befestigungsstellen, Berührungspunkte und den Mikrospalt von dem einen Teil auf den anderen Teil übergeht. Der herkömmlich aus Metall bestehende Kochtopfboden 2 ist an seiner Unterseite mit der als breiter Ring ausgebildeten Bodenplatte 3 versehen, die ebenfalls aus Metall besteht. Dabei hat der Werkstoff der Bodenplatte 3 einen größeren Wärmedehnungsbeiwert als der Werkstoff des Topfbodens 2. Eine gute Kombination der beiden Werkstoffe ergibt sich zum Beispiel durch eine Bodenplatte 3 aus Rostfreistahl und einen Topfboden 2 aus normalem Stahl. Zwischen den beiden Teilen 2 und 3 befinden sich der bereits erwähnte Mikrospalt 6 und eine Vielzahl von Berührungspunkten 7a und 7b,

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von denen beispielsweise die Punkte 7a als durch Schweißarbeit hergestellte Befestxgungspunkte ausgebildet sind. Diese Schweißpunkte 7a und auch die anderen Berührungspunkte 7b verhalten sich bezüglich ihres WärmeleitungsVermögens nur sehr wenig unterschiedlich.

Wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, schreitet die mittels Pfeilen angedeutete Wärme unmittelbar durch die Berührungspunkte 7a und 7b von der Bodenplatte 3 zum eigentlichen Topfboden 2 fort, wobei die Wärme aufgrund des Wärmeleitungsvermögens des Werkstoffes des Topfbodens 2 sich auch in seitlicher Richtung ausbreitet, vgl. Pfeile 8b. Gleichzeitig wird auch Wärme mittels Strahlung quer über den Mikrospalt 6 gemäß den Pfeilen 8c übertragen, aufgrund welchen Vorganges die Wärmeverteilung im Topfboden 2 im wesentlichen gleichförmig stattfindet. Als Wärmequelle ist in Figur 3 eine unter der Bodenplatte 3 befindliche elektrischer Kochplatte 12 oder dergleichen vorgesehen, wobei der Wärmeübergang zwischen dieser Kochplatte und der Bodenplatte 3 grundsätzlich auf die gleiche Weise wie der Wärmeübergang zwischen den Hetallschichten 3 und 2 vonstatten geht.

Die Erzielung einer gleichmäßigen Wärmeverteilung über die innere Oberfläche des Kochtopfes ist in wesentlicher Weise von dem Umstand abhängig, daß der größere Teil der Wärme mittels Strahlung quer über den Mikrospalt 6 übertragen wird. Die Gesamtfläche der wirklichen Berührungspunkte zwischen den Platten ist äußerst klein, wobei noch hinzukommt, daß die Berührungspunkte zwischen der Wärmequelle bzw. Kochplatte 12 und der Bodenplatte 3 des Kochtopfes 1,2 nur in äußerst wenigen Fällen an der gleichen Stelle liegen wie ein Berührungspunkt zwischen der Bodenplatte 3 und dem Topfboden 2, so daß der Wärmeübergang mittels Wärmeleitung ganz allgemein über einen langen Weg zu geschehen hat.

Wenn die Oberfläche des Topfbodens einschließlich der Bodenplatte 3 mit einer Emailschicht 9 (dust enamel) bedeckt ist,

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wird der Wärmeübergang mittels Strahlung noch verbessert, so daß ein emaillierter Topfboden günstiger und vorzuziehen ist, indem er ein besseres Ergebnis bei im übrigen erfindungsgemäßer Ausbildung mit sich bringt als beispielsweise ein mit Kupfer plattierter Boden, weil Kupfer zwar ein guter Wärmeleiter ist, aber Wärmestrahlung vergleichsweise schlecht aufnimmt.

Aus Figur 3 der Zeichnung ergibt sich noch die Grundemaillierung 10 und die Oberflächenemaillierung 11 der Innenseite des betreffenden Topfes.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Anmeldungsgegenstandes können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausfuhrungsformen wesentlich sein.

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Claims

Patentanwälte DipL-Ing. Erich Kühnemann KK/schT Oktober 1978 Dipl.-Ing. Klaus Kühnemann Sonderburgstraße 36 2846338 40DO Düsseldorf Il Telefon (0211) 57 55 55 Postscheckkonto: Köln 794 14-501 Oy Wärtsilä Ab Sörnäisten rantatie 9-11 SF-00101 Helsinki 10 Finnland Patentansprüche

1. Kochtopf oder dergleichen mit einem aus zwei verschiedenen plattenförmigen Gliedern aufgebauten Boden, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem eigentlichen Topfboden (2) eine besondere Bodenplatte (3) angeordnet ist, die mit dem Topfboden (2) mittels einer Anzahl mit Abstand voneinander gelegener kleinflächiger Befestigungspunkte (4) verbunden ist.

2. Kochtopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Bodenplatte (3) am Topfboden (2) durch Punktschweißstellen (4) befestigt ist.

3. Kochtopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Bodenplatte (3) am Topfboden (2) mittels Dellenschweißen befestigt ist.

4. Kochtopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Bodenplatte (3) ringförmig gestaltet ist.

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5. Kochtopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenöffnung der ringförmigen Bodenplatte (3) einen Durchmesser aufweist, der ungefähr halb so groß wie der Außendurchmesser der Bodenplatte (3) ist.

6. Kochtopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche seines Bodens einschließlich der besonderen Bodenplatte (3) mit einer Schicht (9) aus sog. Staubemail bedeckt ist.

7. Kochtopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere, vorzugsweise ringförmige Bodenplatte (3) aus einem Werkstoff besteht, der einen größeren Wärmedehnungsbeiwert hat als der Werkstoff des eigentlichen Kochtopfbodens (2).

8. Kochtopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die punktförmigen Befestigungsstellen (4) in konzentrischen Kreisen auf der besonderen Bodenplatte (3) angeordnet sind, wobei ein Kreis nahe der ringförmigen Außenkante der Platte und ein Kreis nahe der ringförmigen Innenkante der Platte gelegen sind (Fig. 2) .

Beschreibung

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