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Die Erfindung betrifft einen Druckgartopf.
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Es ist üblich einen Deckel des Druckgartopfes mit einem Topf des Druckgartopfes über einen Bajonettverschluss druckdicht zu verbinden. Herkömmliche Druckgartöpfe sind aufgrund der darin herrschenden Druckverhältnisse mit einer hohen Materialstärke vergleichsweise schwer ausgebildet und dadurch insbesondere im täglichen Gebrauch unhandlich und in der Herstellung teuer.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Druckgartopf eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch ein geringeres Gewicht und eine kostengünstigere Herstellung auszeichnet.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Bajonettverschluss, der einen Topf mit einem Deckel eines Druckgartopfes druckdicht miteinander verbindet, geometrisch so auszugestalten, dass zumindest zwei an einer Topfaußenwand im Bereich einer Topföffnung angeordnete, sich radial nach außen erstreckende und in Umfangsrichtung unterbrochene Stege des Bajonettverschlusses in Richtung des Topfbodens geneigt ausgebildet sind, wobei die in Richtung des Topfbodens geneigten Stege mit zumindest zwei deckelseitigen, zur Deckelunterseite orientierten, zur Deckelinnenseite geneigten, zur Deckelmitte geöffneten und in Umlaufrichtung unterbrochenen Falzen des Bajonettverschlusses so zusammenwirken, dass in dem geschlossenen Druckgartopf die Falze des Bajonettverschlusses jeweils einen zugehörigen Steg des Bajonettverschlusses umgreifen. Durch die zum Topfboden geneigten Stege des Bajonettverschlusses ist der Bajonettverschluss stabiler, wodurch sich die hier ansonsten übliche Materialstärke verringern lässt. Dadurch bedingt reduziert sich auch das Gewicht des Druckgartopfes.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist bei einer planaren Ausbildung eines Randbereiches der Stege die Möglichkeit gegeben, dass bei einem geschlossenen Druckgartopf eine Kontaktfläche zwischen einem der Stege und einem der jeweils einen Steg umgreifenden Falze mit der Außenwand des Topfes einen spitzen Winkel ausbildet, wobei der Steg weiterhin zum Topfboden geneigt ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann dabei gerade bei einem Druckgartopf mit einem Durchmesser von ca. 22 cm sowohl der Deckel als auch der Topf eine geringere Materialstärke als 1,2 mm aufweisen, ohne dass eine bei einer Druckprüfung geforderte Druckstabilität des Druckgartopfes nicht eingehalten werden kann.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch
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1 einen Schnitt durch einen geschlossenen Druckgartopf im Bereich eines Bajonettverschlusses,
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2 einen Schnitt durch einen deckelseitigen Falz des Bajonettverschlusses,
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3 einen Schnitt durch einen topfseitigen Steg des Bajonettverschlusses,
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4 eine Aufsicht auf die Topföffnung im Bereich des Steges.
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Wie in 1 dargestellt, weist ein Druckgartopf 1 einen Topf 2 auf, der über einen Bajonettverschluss 3 mit einem Deckel 4 druckdicht verbindbar bzw. verschließbar ist. Dabei weist der Bajonettverschluss 3 zumindest zwei topfseitige Stege 5 und zumindest zwei deckelseitige Falze 6 auf. Die topfseitigen Stege 5 sind an einer Topfaußenwand 7 angeordnet, erstrecken sich radial nach außen, sind in Umfangsrichtung unterbrochen und in Richtung eines Topfbodens 8 des Topfes 2, das heißt üblicherweise nach unten, geneigt. Die deckelseitigen Falze 6 sind zur Deckelunterseite orientiert, zur Deckelinnenseite geneigt, zur Deckelmitte geöffnet und in Umfangsrichtung unterbrochen.
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Beim Verschließen des Topfes 2 mit dem Deckel 4 werden die topfseitigen Stege 5 in die Unterbrechungen der deckelseitigen Falze 6 eingeführt, wobei in diesem Fall auch die deckelseitigen Falze 6 in die Unterbrechungen der topfseitigen Stege 5 eingeführt werden. Durch Verdrehen des Deckels 4 gegenüber dem Topf 2 werden die topfseitigen Stege 5 in die deckelseitigen Falze 6 eingeführt, wodurch zum einen die deckelseitigen Falze 6 die topfseitigen Stege 5 umgreifen und zum anderen der Druckgartopf 1 druckdicht verschließbar ist. Um eine hohe Stabilität eines solchen Bajonettverschlusses 3 zu erreichen, sind die topfseitigen Stege 5 zum Topfboden 8 hin geneigt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist zumindest einer der topfseitigen Stege 5 einen Randbereich 9 auf. Dieser Randbereich 9 liegt in einer Fläche, die rotationssymmetrisch zu einer Rotationssymmetrieachse 15 des Topfes 2 ist. Durch diese rotationssymmetrische Ausbildung können die Falze 6 und die Stege 5 durch gegenseitiges Verdrehen ineinandergreifen. In diesem Fall ist es zur Verstärkung des Bajonettverschlusses 3 sinnvoll, einen zum Topfboden 8 orientierten Abschnitt 10 des deckelseitigen Falzes 6 zumindest in einer Kontaktebene 11 zwischen dem topfseitigen Steg 5 und dem deckelseitigen Falz 6 komplementär zum jeweiligen Steg 5 auszubilden.
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In einer weiteren Ausführungsform bildet die Kontaktebene 11 mit der Topfaußenwand 7 des Topfes 2 einen spitzen Winkel α aus. Dabei kann es möglich sein, dass der planare Randbereich 9 zumindest eines Steges 5 mit der Topfaußenwand 7 einen spitzen Winkel α ausbildet. Ebenfalls ist es denkbar, dass zumindest bei einem geschlossenen Druckgartopf 1 zumindest ein deckelseitiger Falz 6 mit seinem zum Topfboden 8 orientierten Abschnitt 10 und/oder mit einem oberhalb des topfseitigen Steges 5 angeordneten Abschnitt 12 mit der Topfaußenwand 7 einen spitzen Winkel ausbildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der spitze Winkel größer als 45°. Ebenfalls kann es zweckmäßig sein, dass der spitze Winkel α zwischen zumindest einem topfseitigen Steg 5 und der Topfaußenwand 7 gleich dem spitzen Winkel α zwischen zumindest einem deckelseitigen Falz 6 und der Topfaußenwand 7 ist. Es ist aber auch denkbar, dass der spitze Winkel des zum Topfboden 8 orientierten Abschnitts 10 im geöffneten Zustand des Druckgartopfes 1 kleiner ist als der spitze Winkel α des zumindest einen topfseitigen Steges 5 mit der Topfaußenwand 7. Durch diese unterschiedlichen Winkel tritt im geschlossenen Zustand des Druckgartopfes 1 eine Verspannung des Bajonettverschlusses 3 auf, wodurch eine Druckdichtheit auch bei höheren im Druckgartopf 1 herrschenden Drücken gewährleistet ist, weil durch die Verspannung des Bajonettverschlusses 3 der Deckel 4 stärker auf den Topf 2 angepresst wird.
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Aus diesem Grund müssen die in 2 und 3 gezeigten Geometrien zum einen des topfseitigen Stegs 5 und zum anderen des deckelseitigen Falzes 6 so aufeinander abgestimmt werden, dass sie einer Druckprüfung standhalten. So sollte bei einer Druckprüfung der Druckgartopf 1 auch im Bereich des Bajonettverschlusses 3 zum Beispiel bei drei bar fünf Minuten lang keine sichtbare Verformung aufweisen und es sollte zum Beispiel bei fünf bar eine Minute lang kein Druckverlust und kein Ablösen des Deckels 4 vom Topf 2 auftreten. Dies ist zum einen durch eine dementsprechende Materialstärke des Druckgartopfes 1 zu erreichen. So besteht ein üblicher Druckgartopf mit zum Beispiel 22 cm Durchmesser und einer Materialstärke von 1,2 mm eine solche oben beschriebene Druckprüfung. Soll jedoch die Materialstärke aufgrund einer Materialkostenersparnis von 1,2 mm zum Beispiel auf 1,0 mm gesenkt werden, so ist der Bajonettverschluss 3 in oben beschriebener Art und Weise auszubilden, damit die Druckprüfung wie oben beschrieben ohne Beanstandung absolviert werden kann.
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Bei einem Druckgartopf 1 mit einem innendurchmesser von z. B. 18 cm kann eine Materialstärke von 0,8 mm oder weniger zum Einsatz kommen.
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In einer besonderen Ausführungsform ist ein Quotient aus der durch den Innendurchmesser definierten Kreisfläche und der Materialstärke größer als 32 [m]. Dieser Quotient kann als Maß für die Druckstabilität der Deckel-/Topfverbindung verwendet werden. Die Kraft die auf den Deckel aufgrund des im Druckgartopf 1 herrschenden Druckes wirkt, folgt der Gleichung: F = p·A [N] mit
- p
- im Druckgartopfinneren herrschender Druck
- A
- im Wesentlichen durch den Innendurchmesser definierte Deckelfläche
- F
- auf die Deckelfläche A wirkende Kraft.
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Aus dieser Gleichung wird ersichtlich, dass bei größer werdender Deckelfläche A auch die auf die Deckelfläche A wirkende Kraft F zunimmt. Verändert man die Verschlussgeometrie nicht, so muss mit wachsendem Innendurchmesser des Druckgartopfes
1 die Materialstärke MS desselben erhöht werden, um der auf die Erhöhung der auf den Deckel wirkenden Kraft Rechnung zu tragen. Somit kann ein Quotient aus der durch den Innendurchmesser definierten Kreisfläche und der Materialstärke als ein Maß für die Druckstabilität der Deckel-/Topfverbindung verwendet werden. Im Falle eines Druckgartopfes
1 mit einem Innendurchmesser von 22 cm und einer Materialstärke von 1,2 mm ergibt sich folgende Rechnung:
mit
- Q
- Quotient
- A
- Deckelfläche
- d
- Innendurchmesser
- MS
- Materialstärke
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Verändert man die Verschlussgeometrie, so kann aufgrund der erhöhten Stabilität der Deckel-/Topfverbindung eine geringere Materialstärke verwendet werden. Da die Materialstärke im Divisor des Quotienten steht, wird durch Verringerung der Materialstärke MS der Quotient erhöht.
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Ebenfalls von Vorteil sind/ist eine Radialerstreckung der Stege 5 von weniger als 15 mm und/oder eine Falztiefe von weniger als 15 mm. Dabei ist die Radialerstreckung des jeweiligen Steges 5 als Abstand des äußersten Randes des Steges zur Topfaußenseite definiert, während die Falztiefe durch den größten Abstand der Falzinnenseite zur Topfaußenseite bestimmt wird.
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Gemäß 3 und 4 kann der Topf 2 im Bereich des topfseitigen Steges 5 eine Wulst 13 aufweisen, die einen Übergang von der Topfwand 14 auf den gegebenenfalls planaren Randbereich 9 des topfseitigen Steges 5 darstellt. Eine Verlängerung der Länge des topfseitigen Steges 5 trägt im Falle einer Verringerung der Wandstärke der Topfwand 14 ebenfalls zu einer höheren Stabilität des Bajonettverschlusses 3 bei.
