CH682538A5 - Dampfkochtopf. - Google Patents

Description

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CH 682 538 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dampfkochtopf gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Dampfkochtöpfe sind schon seit längerer Zeit bekannt, ein Beispiel dafür ist in der CH-A 259 084 beschrieben. Demnach hat das Kochgefäss am oberen Rand einen radial nach aussen gerichteten Flansch. Der Deckel ist mit einem Bördel zur Aufnahme eines Dichtringes versehen, wobei der Flansch so ausgestaltet ist, dass er in den Bördel hineinpasst. Der Deckel besitzt ein mit einer Dampfpfeife kombiniertes Sicherheitsventil. Der Deckel wird mittels einer federnden Klemmvorrichtung auf den Topf gepresst. Diese Pressung kann von innen her aufgehoben werden, wenn der Innendruck grösser wird als die Presskraft.

Als dann Dampfkochtöpfe auf dem Markt erschienen, bei denen der Deckel mittels eines Dreh-Bajo-nett-Verschlusses fest auf den Topf aufgesetzt wurde, war keine zweite Sicherung gegen Überdrücke der herkömmlichen Art mehr möglich. Der Ausweg fand sich im Dichtring. Der Flansch am Topf wurde an einer Stelle unterbrochen, so dass der im Querschnitt schwalbenschanzförmige Dichtring (Fig. 1), der bei Normaldruck fest gegen Topf und Deckel gepresst ist (Fig. 1), bei Überdruck in die Ausnehmung am Flansch ausweichen und damit den Weg für Dampf freimachen kann.

In den USA bestehen schon heute Vorschriften (UL 136), wonach die Sicherheitseinrichtung in derart engen Grenzen ansprechen muss, dass gummielastische Teile als passive Sicherheiteinrichtung diese Vorschrift nicht erfüllen können. Aus diesem Grund muss neben dem üblichen Arbeitsventil noch ein Sicherheitsventil vorhanden sein. Ähnliche Bestrebungen sind auch in Europa im Gange.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheiteinrichtung für Dampfkochtöpfe zu schaffen, die als aktive Sicherheitseinrichtung die genannten Vorschriften erfüllt.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Randpartie des Kochtopfes mit aufgesetztem und eingeklinktem Deckel,

Fig. 2 dieselbe Schnittansicht an einer Ausnehmung mit passiver Sicherheitseinrichtung bekannter Art,

Fig. 3 eine ähnliche Schnittansicht wie Fig. 1 an einer Stelle mit Ausschnitt für den Dampfabblass mit einer Dichtung gemäss der Erfindung,

Fig. 4 dieselbe Schnittansicht wie Fig. 2 bei Ab-lass des Dampfes, und

Fig. 5 ein Dampfdruck-Temperatur-Diagramm.

Fig. 1 zeigt den Verschluss zwischen Kochtopf 1 und Deckel 2 bei einem üblichen Dampfkochtopf. Ein solcher Verschluss ist dabei durch einen Bajo-nett-Verschluss gebildet, bei dem Bajonett-Segmente 11 am Kochtopf 1 durch Bajonett-Segmente 21 am Deckel 2 unterfasst sind. Sowohl am Kochtopf 1 wie auch am Deckel 2 sind mehrere solcher Bajonett-Segmente 11, 21 auf dem Umfang verteilt angeordnet, wobei die Lücken zwischen zwei sich jeweils folgenden Bajonett-Segmente 11, 21 wenigstens angenähert, aber höchstens gleich gross sind, wie die Bajonett-Segmente 11, 21 selbst, so dass ein Einfahren des Deckels 2 in die Ausnehmungen am Kochtopf 1 leicht bewerkstelligt werden kann. Ein Dichtungsring 3 mit zwei umlaufenden Dichtlippen 31, 32 ist in die durch Umbiegen des Deckelrandes gebildete Nut 22 eingelegt.

Wie sich leicht vorstellen lässt, bewirkt der Dampfdruck im Innern des derart verschlossenen Kochtopfes, dass die Dichtlippen 31, 32 eng am Rand des Kochtopfes 1 und auch am Deckel 2 anliegen, wodurch eine gute Dichtwirkung erzielt wird.

Eine Ausnehmung an einer Stelle 12, 23 des Umfangs der Flansche 11, 21 (Fig. 2) sowohl am Deckel 2, wie auch am Kochtopf 1 erlaubt, dass ein Überdruck die Lippe 32 des Dichtungsringes 3 vom Kochtopf 1 wegdrückt, um so den Überdruck durch abblasen von Dampf abzubauen. Wie eingangs erwähnt, kann diese Sicherheitsanordnung die Anforderung, dass die Ansprechdrücke zwischen 1,8 und 3 bar liegen müssen, nur sehr schwer erfüllen. Die Streuung ist systembedingt sehr gross. Die Anforderung z.B. nach DIN 66065 an den Berstdruck von Dampfkochtöpfen liegt mit 5 bar nicht eimal um einen Faktor 2 höher.

Erfindungsgemäss wird nun vorgeschlagen, im Dichtungsring 3 ein aktives Element 4 vorzusehen, das bei einer bestimmten Temperatur eine Formänderung erfährt, so dass der Dichtungsring 3 eine dem Dampfdruck PO entgegenwirkende Kraft F1 erfährt. Diese hebt die Dichtlippe 32 vom Kochtopfrand 13 ab und der Überdruck kann durch abblasen von Dampf abgebaut werden.

Solche aktiven Elemente sind unter der Bezeichnung «Formgedächtnislegierung» bekannt. Sie nehmen bei einer Temperatur eine durch die Materialzusammensetzung bestimmte, unter Einhaltung gewisser Randbedingungen, frei bestimmbare Form ein. Als Materialien, die sich dazu eignen, sind Nik-kel-Titan-Legierungen oder Legierungen auf Kupferbasis bekannt.

Bei Dampfkochtöpfen hat es sich in überraschender Weise gezeigt, dass die Temperatur-Differenz zwischen dem Flüssigkeitsteil am Boden und dem dampfförmigen Teil nahe beim Deckel 2 bei steigendem Druck kleiner wird. Somit gilt mit ausreichender Genauigkeit auch für die Druck-Temperatur-Beziehung im Dampfraum das Gesetz von Clau-sius-Clapeyron und anstelle des Druckes für die Auslösung einer Sicherheitsvorrichtung kann daher auch die Temperatur am Deckel benützt werden.

In Fig. 5 sind gemessene Temperatur-Werte in Kurve A im Wasser am Boden und in Kurve B nahe beim Deckel 2 bei blockierter Sicherheitseinrichtung und in Kurve C die Temperaturdifferenz T dargestellt. Es zeigt sich, dass die Temperaturdifferenz A T zu höheren Drücken asymptotisch abnimmt und ab 1 bar geradlinig verläuft, somit kann die Temperatur nahe beim Deckel als Steuergrösse

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verwendet werden, um mit einem aktiven Element die Dichtung an der vorgesehenen Stelle zu öffnen. In Fig. 3 und 4 ist das Element als in die Lippe 32 des Dichtungsringes 3 eingelegtes Drahtstück gezeigt. Um das Einsetzen des Dichtungsringes stark zu vereinfachen, indem die Stelle des Drahtstückes sowohl am Deckel 2, als auch am Dichtungsring 3 nicht besonders angezeigt sein muss, könnten mehrere Drahtstücke auf dem Umfang so verteilt werden, dass in jedem Fall wenigstens eines in eine Ausnehmung 12, 23 zu liegen kommt. Derselbe Effekt könnte auch erreicht werden, wenn anstelle eines Drahtstückes ein einzelner Draht auf dem ganzen Umfang eingelegt wäre. Die Sicherheit, mit einem Dichtungsring 3 mit umlaufender Drahteinlage 4 ist natürlich sehr gross. Der Draht 4 könnte natürlich auch aussen an der Lippe 32 des Dichtungsringes 3 befestigt sein oder anstelle eines Drahtes könnten auch Metallplättchen beliebiger Länge in der Dichtlippe 32 drin oder auf dieser befestigt sein.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Dampfkochtopf mit einem Kochgefäss (1 ) und einem dieses in drucklosen und bei niedrigen Überdruckverhältnissen gasdicht verschliessendem Dek-kel (2), wobei Deckel (2) und Kochgefäss (1) beim Kochvorgang unter Zwischenlage eines elastischen Dichtringes (3) druckfest miteinander verbunden sind und der Deckel (2) mit einem Überdruckventil versehen ist, wobei der für die Auflage des Dichtringes (3) ausgebildete Rand (11) des Kochgefäs-ses (1) an wenigstens einer Stelle eine Ausnehmung (12) zum abblasen von Dampf aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (3) wenigstens an der die Ausnehmung (12) überdek-kenden Stelle mit einer bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur eine vordefinierte Grundform einnehmenden Formgedächtnislegierung (4) zwecks Abhebens des Dichtringes (3) von einer Dichtfläche (13), versehen ist.

2. Dampfkochtopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgedächtnislegierung (4) auf dem ganzen Umfang des Dichtringes (3) vorhanden ist.

3. Dampfkochtopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgedächtnislegierung (4) segmentweise über wenigstens einem Teil des Umfanges des Dichtringes (3) vorhanden ist.

4. Dampfkochtopf nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgedächtnislegierung (4) drahtförmig ist.

5. Dampfkochtopf nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgedächtnislegierung (4) plättchenförmig ist.

6. Dampfkochtopf nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sy-metrie des Profils des Dichtringes (3) erhalten bleibt.

7. Dampfkochtopf nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Formgedächtnislegierung (4) zwischen Deckel (21) und Dichtring (3) befindet.

8. Dampfkochtopf nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgedächtnislegierung (4) aussen am Dichtring (3) angeordnet ist.

9. Dampfkochtopf nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgedächtnislegierung (4) aus einer Nickel-Titan-Legierung besteht.

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