WO2013010555A1 - Kochgeschirr für ein induktionskochfeld - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a cookware for an induction hob, wherein the
- Cookware contains a saucepan with a bottom over a
- alternating electromagnetic field is heated and has a raised pot wall, which connects to the ground.
- a cookware which consists of a casing which is mounted around a pot so that the heat is captured in this way and the side walls of the pot can become very warm in order to better transfer energy to the food create.
- the object of the invention is to provide a cookware, which is suitable for inductive heating and in which both the wall temperature and the energy consumption during and after the cooking process in comparison to
- the cookware has a thermally insulating outer jacket, which surrounds the pot wall and the bottom at least partially, and projects with at least one lower shell region and / or a support member relative to the bottom of the saucepan down so that a downwardly open air gap between the bottom and the bottom of the shell is to provide a space between the bottom of the bottom and the top of the hob.
- the distance between the suspended saucepan and The induction hot plate is chosen so that there is no measurable loss and the magnetic field lines are maximally absorbed in the bottom of the cooking pot.
- the mantle can either be made to measure for a specific cooking pot or designed to be customizable, making it suitable for use on a variety of existing cooking pots.
- Bodens is made of a material that can be warmed up by magnetic induction.
- the aforementioned coat is made of a material which is not directly accessible via magnetic induction (or, in other words, for magnetic induction transparent) is warmed up.
- an air gap is provided between the jacket and the cooking pot which forms a thermal barrier in this way.
- This set-up is designed to limit losses due to convection around the saucepan as much as possible, so that the food to be prepared is thermally better insulated to the outside. As a result, the heat remains longer in the saucepan, or in other words, it must be transported less energy to bring the food to be prepared in the saucepan to a certain temperature or to hold. After cooking, or in other words, after switching off or removing the induction source, the food in the cooking pot stays warm longer than in already known cookware.
- the thermal insulation provided by the aforementioned jacket ensures that the inner wall of the cooking pot is thermally isolated from the outer wall of the jacket when the pan is in the jacket. There is no risk of burns if the jacket is touched during cooking and thereafter. Furthermore, when using the
- Cookware according to the invention the positive effect that the bottom of the hot pot, the work and / or table top (when serving food) does not touch directly when it is parked with the coat on it.
- the cooking instrument in its entirety can be freely moved and set down without having to use a backing or other protective material.
- the coat can be made of different materials or material mixes. - One requirement is that the material is not warmed up by the magnetic flux of the alternating magnetic field generated under the cooking plate. Because the shell only comes in contact with the cooking pot at some limited locations (handle or rim, recesses or grooves), and if an air gap is provided between the cooking pot and the jacket, a material or a combination of different materials can be selected without that too strict conditions in connection with the
- the walls of the cookware and the jacket are made of the same non-magnetic material as e.g. 18/8 or 18/10 stainless steel, other austenitic steels and other alternative materials such as aluminum or copper.
- the said pot with coat can easily in one
- Deep drawing process are produced.
- pot and shell are fabricated separately and then the jacket is welded to the upper edge of the pot.
- the jacket and the cookware can have different thicknesses). Since the inner side wall of the shell thereby has a larger diameter than the outer diameter of the cookware arises in this embodiment, the desired air gap.
- the execution of the walls can be parallel and cylindrical, a configuration with a non-parallel, conical design is also possible.
- an air gap is created under the bottom of the cooking pot as the shell and cookware are carried by the bottom edge of the shell.
- the lower edge of the shell (which rests on the plate of the hob can be sanded or folded (or the like) be to effectively prevent damage to the hob by moving the cooking appliance.
- the aforementioned embodiment can be done by deep drawing.
- this invention provides i.a. these advantages:
- the proposed new cookware can be placed directly - when hot - on a shelf or on the dining table (for serving), as there is no direct contact between the bottom of the saucepan and a surface underneath ('hanging' table);
- Figure 1 shows an axial vertical section through a first
- Figure 2 is an axial vertical section through a second
- FIG. 3 shows an isometric view of the embodiment according to FIG. 2
- Figure 4 is a perspective view of a third
- FIG. 5 is a perspective view of a fourth
- induction hotplates In induction hotplates, induction eddy currents or Foucault currents are generated by means of a changing electromagnetic field below the cooking plate. These eddy currents are generated in a part of a cooking pot which is magnetizable, mainly in the bottom of the cooking pot. In this way, the cooking pot is heated and not the hotplate.
- the heat source does not need to be as large in diameter as the bottom of the saucepan, which contributes to the safety of the system and the minimum consumption of energy.
- the proportion of energy used to heat the food is about 15 to 25 percent of the total
- the cookware according to the invention is generally a jacket 12 for a saucepan and a saucepan provided with such a jacket.
- This sheath 12 according to the invention is made of a thermally insulating material which is highly transparent to a magnetic field, i. h. that it can not be heated by the magnetic field 15, which is generated below the cooking plate 16 and extends at least into the bottom of the cooking pot when it is placed on the surface of the cooking plate.
- the mantle usually extends over the wall area of the
- Saucepan while the bottom portion of the saucepan remains uncovered / free. When draining the cooking pot in the mantle, this extends over at least one support element B away to the bottom of the saucepan over. If the saucepan is placed together with the shell in this way on a flat surface, a free space, in detail an air gap L, between the bottom of the saucepan and this surface is present.
- the above-mentioned support member B can take various forms. This support element may be formed, for example, by two, three or more inconspicuous supports or feet or consist of a circumferential ring. The support member preferably forms a whole with the jacket and is
- the cooking pot rests on or in the mantle, in such a way that no direct contact between the bottom of the saucepan and a flat surface is possible, on which the cooking pot is placed with the mantle.
- the inner wall of the shell can also be made conical in such a way that the saucepan can be placed almost snugly in the shell.
- the smallest outer diameter of the cooking pot is preferably smaller than the largest inner diameter of the shell, so that this jacket extends at least with the above-mentioned support element to the bottom of the cooking pot over.
- the cooking pot with the handles 17 resting on it rests in the space provided for this purpose
- the cooking pot may have one or more ribs or protuberances with which the cooking pot rests on the mantle, with the inner wall of the mantle at least partially surrounding the outer wall of the cooking pot.
- At least one spacer is provided which extends between the inner wall of the above-mentioned shell 12 and the upstanding wall 13 of the cooking pot so as to form an air gap between them, with which the thermal insulation is to be improved.
- Spacer is formed for example by one or more ribs, which is provided on the inner wall of the shell or on the upstanding wall of the cooking pot or are.
- Figure 1 shows an embodiment with a jacket 12 which is integrally formed at its upper end to the upper end of the pot wall 13.
- FIG. 2 shows the principle of the invention.
- the actual cooking pot 1 rests on the shell 12 and is' suspended 'in this way in the jacket on the induction hob 16'.
- the lines 5 are the induction lines of the
- the slightly hatched wall 13 is that part of the
- the dark hatched part 14 is that part of the cookware (mantle), the (as already in a
- the handle 17 is part of the cooking pot.
- the handle is part of the jacket. It shows how the cooking pot and the coat fit together.
- the handles are integrated into the coat. These handles can be realized both as supportive of the handles of the actual cooking pot or as a handle per se.
- the jacket 12 may be provided with cuts for the handles of a cooking pot.
- the saucepan is suspended in the mantle with the two handles resting on the mantle recesses. It is obvious that this model can in principle be made to measure for existing cooking pots. By creating openings or grooves, or a combination of the two, at the correct height in the shell, or by incorporating a consumer controllable mechanism, the cooking pot can be hung in the shell at a well-defined distance from the cooking fire.
- the aforementioned shell shells can be created in numerous forms. It is possible to design stackable jackets as shown in FIG. However, it is also possible to develop a foldable or collapsible system using, for example, narrow slats of plastic and / or natural materials such as wood or other magnetic materials which are transparent to induction.
- An example is Figure 10, which shows a prototype of narrow wooden slats made of a stretchy or non-stretchable band held together. This version has the additional advantage that this jacket takes up little space when stowed.
- various concepts are possible: a stackable concept or a design concept that strives for a particularly aesthetic shape that gives the cooking pot a pleasing look.
- FIG. 6 shows the temperature of the wall of the cooking pot as a function of time.
- Curve 51 shows the evolution of the temperature of the wall of a reference saucepan. The peak value is 92 ° C.
- Curve 52 shows the evolution of the temperature of the jacket wall of the cooking instrument described in this invention. It barely reaches 42 ° C, ie a temperature below the pain threshold of 45 ° C.
- the graph of Figure 7 shows the same curves, but now measured by handles. Both curves are below the temperature at which skin damage occurs.
- Figure 9 describes the rate of warming up the contents of the cooking pot as a function of height above the induction hotplate.
- a thermoprobe is placed in the water in the saucepan. The speed of
- Figure 10 describes the rate of warming and cooling of the contents of the cooking pot, both naked and surrounded by the mantle.
- the heating takes place at least as fast as the naked saucepan (the slight improvement is due to the better thermal insulation: 21, 81 ° C for the cooking pot in the mantle against 20.81 ° C for the naked saucepan), but the speed of cooling is much lower. In this specific case, even by 30 percent (-1, 37 ° C / minute versus -1, 95 ° C / minute).
- Figure 11 shows the effect of the color of the inner wall of the jacket.
- the graph shows that the contents of the cooking pot cool much less quickly if the inner wall of the shell is colored black than if the wall were white.
- the handles remain about the same warm.
- the mantle of the black pot becomes a few degrees warmer, which is understandable, since it better holds the heat.
- the jacket can also be made of a mix of materials without imposing too high requirements for resistance to high temperatures.
- the cookware does not necessarily have to be cylindrical, it may also have a rectangular or square cross-section and also be conical or have prismatic shape. Also, the inner wall of the shell does not necessarily have to be cylindrical, but it may also have a conical or prismatic shape.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kochgeschirr für ein Induktionskochfeld, wobei das Kochgeschirr einen Kochtopf (11) mit einem Boden enthält, der über ein elektromagnetisches Wechselfeld aufgewärmt wird und eine hochstehende Topfwand (13) hat, die an den Boden anschließt, wobei dass das Kochgeschirr einen thermisch isolierenden äußeren Mantel (12) aufweist, der die Topfwand (13) und den Boden zumindest teilweise umschließt, und mit mindestens einem unteren Mantelbereich (B) und/oder einem Stützelement gegenüber dem Boden des Kochtopfes nach unten derart vorsteht, dass ein nach unten offener Luftspalt (L) zwischen dem Boden und dem unteren Rand des Mantels besteht, um einen Abstand zwischen der Unterseite des Bodens und der Oberseite des Kochfeldes zu schaffen.
Description
Kochgeschirr für ein Induktionskochfeld
Die Erfindung betrifft ein Kochgeschirr für ein Induktionskochfeld, wobei das
Kochgeschirr einen Kochtopf mit einem Boden enthält, der über ein
elektromagnetisches Wechselfeld aufgewärmt wird und eine hochstehende Topfwand hat, die an den Boden anschließt.
Aus der US 3.209.746 ist ein Kochgeschirr bekannt, das aus einer Umhüllung besteht, die rund um einen Topf angebracht ist, damit die Wärme auf diese Weise eingefangen wird und die Seitenwände des Topfes sehr warm werden können, um eine bessere Energieübertragung zur Nahrung zu schaffen.
In der US 3.777.094 ist ein Kochgeschirr bekannt, welches aus einem Material besteht, das magnetisch induzierbar und an der Außenseite mit einem Material umhüllt ist, das magnetische Induktion durchlässt. Hier muss ein thermisch isolierendes Material unter den Boden des Topfes angebracht werden, das gegen hohe Temperaturen beständig ist. Produktionstechnisch lässt sich dies nur aufwändig und kostenintensiv realisieren.
Aus der US 3.745.290 ist ein Kochgeschirr bekannt, das mit einem Kochtopf versehen ist, der in einem tragenden Behälter aufgehängt ist. Auf diese Weise bleibt die Nahrung länger warm und bleibt die Wand kühl. Der Boden des tragenden Behälters bleibt immer in direkten Kontakt mit der Induktionskochplatte.
BESTÄTIGUNGSKOPIE
Aus der US 5.643.485 ist ein Kochgeschirr bekannt, das aus einer doppelten Wand mit einem dazwischen befindlichen Vakuum besteht, welches den Wärmetransport verhindern soll.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kochgeschirr zu schaffen, welches für eine induktive Erwärmung geeignet ist und bei dem sowohl die Wandtemperatur wie auch der Energiebedarf während und nach dem Kochvorgang im Vergleich zu
herkömmlichen Kochtöpfen gering bleiben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kochgeschirr einen thermisch isolierenden äußeren Mantel aufweist, der die Topfwand und den Boden zumindest teilweise umschließt, und mit mindestens einem unteren Mantelbereich und/oder einem Stützelement gegenüber dem Boden des Kochtopfes nach unten derart vorsteht, dass ein nach unten offener Luftspalt zwischen dem Boden und dem unteren Rand des Mantels besteht, um einen Abstand zwischen der Unterseite des Bodens und der Oberseite des Kochfeldes zu schaffen.
Der erfinderische Aspekt liegt in der Tatsache, dass das erfindungsgemäße
Kochgeschirr bei der Zubereitung von Nahrungsmitteln über der Induktionsquelle (insb. Induktionskochplatte) in einer Art von Mantel, Umhüllung, Skelett oder„Schale" ohne Boden hängt. Dieser Mantel umgibt somit die Seitenwände des Kochtopfes teilweise oder ganz. Der Abstand zwischen dem aufgehängten Kochtopf und der Induktionskochplatte wird so gewählt, dass kein messbarer Verlust vorliegt und die magnetischen Feldlinien maximal in den Boden des Kochtopfes aufgenommen werden.
Der Mantel kann entweder für einen spezifischen Kochtopf nach Maß erstellt oder anpassbar konzipiert werden, sodass er für den Einsatz auf unterschiedlichen bereits existierenden Kochtöpfen passend ist.
Der Kochtopf selbst oder zumindest dessen Boden (oder ein Bestandteil des
Bodens) ist aus einem Material hergestellt, das durch magnetische Induktion aufgewärmt werden kann. Der vorbezeichnete Mantel besteht aus einem Material, welches nicht auf direkte Weise über magnetische Induktion (oder anders gesagt: für
magnetische Induktion transparent) aufgewärmt wird. Zwischen dem Mantel und dem Kochtopf wird zum Beispiel ein Luftspalt vorgesehen, der auf diese Weise eine thermische Barriere bildet. Diese Aufstellung ist dafür vorgesehen, Verluste durch Konvektion rund um den Kochtopf soweit wie möglich zu beschränken, sodass die zuzubereitende Nahrung nach außen hin thermisch besser isoliert wird. Dadurch bleibt die Wärme länger im Kochtopf, oder anders gesagt, es muss weniger Energie antransportiert werden, um die zu bereitende Speise im Kochtopf auf eine bestimmte Temperatur zu bringen oder zu halten. Nach dem Kochen, oder anders gesagt, nach dem Ausschalten oder Entfernen der Induktionsquelle, bleibt die Speise im Kochtopf länger warm als in bereits bekannten Kochgeschirren.
Die thermische Isolierung, die von dem vorbezeichneten Mantel gebildet wird, sorgt dafür, dass die Innenwand des Kochtopfes thermisch von der Außenwand des Mantels isoliert ist, wenn sich der Kochtopf im Mantel befindet. Es besteht bei der Berührung des Mantels während des Kochens und danach auf diese Weise keine Gefahr von Brandverletzungen. Ferner ergibt sich bei Verwendung des
erfindungsgemäßen Kochgeschirrs der positive Effekt, dass der Boden des warmen Kochtopfes die Arbeits- und /oder Tischplatte (beim Servieren der Speisen) nicht direkt berührt, wenn dieser mit dem Mantel darauf abgestellt wird. Dadurch wird das Kochinstrument in seiner Gesamtheit frei verschieb- und abstellbar, ohne dass eine Unterlage oder ein anderes schützendes Material benutzt werden muss.
Der Mantel lässt sich aus verschiedenen Materialien oder Materialmixen herstellen. - Eine Anforderung besteht darin, dass das Material nicht vom Magnetfluss des wechselnden magnetischen Feldes aufgewärmt wird, welches unter der Kochplatte erzeugt wird. Weil der Mantel nur an einigen begrenzten Stellen (Handgriff oder Rand, Aussparungen oder Rillen) mit dem Kochtopf in Berührung kommt, und wenn ein Luftspalt zwischen dem Kochtopf und dem Mantel vorgesehen wird, kann ein Material oder eine Kombination aus unterschiedlichen Materialien gewählt werden, ohne dass dabei allzu strenge Bedingungen im Zusammenhang mit der
Beständigkeit gegen hohe Temperaturen gestellt werden. Diese„konstruktive Freiheit" kann dazu genutzt werden, ein ansprechendes Design für die
Kochgeschirrummantelung zu wählen. Weiterhin kann durch das relativ einfache
Anforderungsprofil an den Kochgeschirrmantel eine preiswerte Produktion von diesem erreicht werden.
Ferner ist eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Idee möglich. Hierbei ist der beschriebene Mantel direkt Bestandteil des
Kochgeschirrs. Die Wandungen des Kochgeschirrs sowie der Mantel bestehen dabei aus demselben nicht-magnetischen Material wie z.B. 18/8 oder 18/10 Edelstahl, andere austenitische Stähle sowie andere alternative Materialien wie Aluminium oder Kupfer. Der genannte Kochtopf mit Mantel kann dabei problemlos in einem
Tiefziehverfahren produziert werden. Alternativ werden Topf und Mantel getrennt fabriziert und anschließend wird der Mantel an der oberen Kante des Topfes angeschweißt. (Der Mantel und das Kochgeschirr können dabei unterschiedliche Materialstärken aufweisen). Da die innere Seitenwand des Mantels dabei einen größeren Durchmesser aufweist als der äußere Durchmesser des Kochgeschirrs entsteht auch bei dieser Ausführung der gewünschte Luftspalt. Die Ausführung der Wandungen kann dabei parallel und zylindrisch sein, eine Ausgestaltung mit einer nicht parallelen, konischen Ausführung ist jedoch auch möglich. Ferner ist es besonders vorteilhaft, bei der zuletzt genannten Ausgestaltung die Unterkante der Seitenwände des Mantels länger auszugestalten als die Wände des Kochtopfes mit Boden. Somit entsteht unter dem Boden des Kochtopfes ein Luftspalt, da der Mantel und das Kochgeschirr von dem unteren Rand des Mantels getragen werden. Der untere Rand des Mantels (welcher auf der Platte des Kochfeldes aufliegt kann dabei abgeschliffen oder umgelegt (oder ähnliches) sein, um eine Beschädigung des Kochfeldes durch verschieben des Kochgerätes wirksam zu vermeiden.
Die vorgenannte Ausgestaltung kann dabei durch Tiefziehen erfolgen.
Zusammengefasst bietet diese Erfindung u.a. diese Vorteile:
- Erzielung einer Energieeinsparung während des Kochvorgangs sowie
Erreichung einer längeren Restgarzeit/Warmehaltezeit des Gargutes ohne Zuführung von weiterer Energie dank einer guten thermischen Isolierung;
- Sicherheit beim Einsatz dank einer niedrigeren Wandtemperatur der äußeren Umwandung/Mantels;
- Das vorgeschlagene neue Kochgeschirr kann direkt - im heißen Zustand- auf einer Ablage oder dem Esstisch (zum Servieren) abgestellt werden, da es keinen direkten Kontakt zwischen dem Boden des Kochtopfes und einer darunter gelegenen Fläche gibt ('aufhängende' Aufstellung);
- Möglichkeit der Realisierung eines ansprechenden Designs dank der
Verwendbarkeit verschiedener Materialien und der Tatsache, dass diese nicht gegen eine extrem hohe Temperatur beständig zu sein brauchen.
Es wurde somit ein Kochgeschirr geschaffen, bei dem die Gefahr von Brandwunden durch die Berühung der Wand minimalisiert wird und dessen Energiebedarf im Vergleich zu den bestehenden Kochtöpfen für Induktion und andere Herdarten stark reduziert wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschreiben. Es zeigen:
Figur 1 einen axialen senkrechten Schnitt durch ein erstes
Ausführungsbeispiel
Figur 2 einen axialen senkrechten Schnitt durch ein zweites
Ausführungsbeispiel
Figur 3 eine isometrische Ansicht der Ausführung nach Figur 2
Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines dritten
Ausführungsbeispiels,
Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines vierten
Ausführungsbeispiels,
Verlauf der Temperatur an der Außenwand gemessen, die gleiche Kurve wie bei Figur 6 an den
Handgriffen gemessen,
Temperaturverlauf unter dem Kochgeschirr,
Aufwärmgeschwindigkeit einer Wassermenge als
Funktion der Entfernung zwischen dem Kochfeuer
Und dem aufgehängten Kochtopf,
Aufwärmung und Abkühlgeschwindigkeit einer Wassermenge In einem Bezugstopf (ohne Schale) und im aufgehängten
Topf, der Effekt der Farbe der Innenseite der Schale: je
Dunkler die Farbe, desto besser der Isoliereffekt.
Bei Induktionskochplatten werden Induktions-Wirbelströme oder Foucault-Ströme mittels eines wechselnden elektromagnetischen Feldes unterhalb der Kochplatte erzeugt. Diese Wirbelströme werden in einem Teil eines Kochtopfs erzeugt, der magnetisierbar ist, und zwar hauptsächlich im Boden des Kochtopfes. Auf diese Weise wird der Kochtopf erwärmt und nicht die Kochplatte. Die Wärmequelle braucht dabei im Durchmesser nicht so groß zu sein wie die Unterseite des Kochtopfes, was zur Sicherheit des Systems und dem minimalen Verbrauch an Energie beiträgt.
In einer durchschnittlichen Familie beträgt der anteilige Energieverbrauch welcher zur Speiseerwärmung genutzt wird ca. 15 bis 25 Prozent des gesamten
Energieverbrauches des genannten Durchschnittshaushaltes. Dieser prozentuale Anteil wird in Zukunft noch höher werden, da man sich heute intensiv der Schaffung
von energiesparsamen Wohnungen und Häusern und dabei insbesondere energieeffizienten Heizungsanlagen sowie Beleuchtungssystemen widmet. Das relative Interesse für den Verbrauch von Energie beim Kochen wird folglich noch weiter gesteigert. Diese Erfindung möchte die Kosten der Energie fürs Kochen erheblich reduzieren.
Ferner ist festzuhalten, dass aufgrund der Verbrennungsgefahr an heißen
Kochgeschirren relativ viele Haushaltunfälle geschehen. Zumeist sind hier Kinder gefährdet, jedoch auch ältere Personen und andere körperlich eingeschränkte Personenkreise. Im Hinblick auf die demographische Entwicklung (Überalterung) der Bevölkerungen in den Industrienationen besteht hier ein großer Bedarf an sicheren Kochmöglichkeiten. Eine Reduzierung der Verletzungsgefahr wird dabei
insbesondere durch eine Erreichung einer niedrigen Temperatur an den Wandungen der Kochgeschirre sichergestellt. Diese Anforderungen erfüllt das erfindungsgemäße Kochgeschirr im vollen Umfang.
Die oben genannten Aspekte des energiesparenden Kochens sowie die niedrige Temperatur der Wand werden in den nachstehenden Absätzen näher erläutert.
Bei dem erfindungsgemäßen Kochgeschirr handelt es sich im Allgemeinen um einen Mantel 12 für einen Kochtopf sowie um einen Kochtopf, der mit einem solchen Mantel versehen ist. Dieser erfindungsgemäße Mantel 12 ist aus einem thermisch isolierenden Material hergestellt, das in hohem Maß für ein magnetisches Feld transparent ist, d. h., dass es nicht von dem magnetischen Feld 15 beheizt werden kann, das unterhalb der Kochplatte 16 erzeugt wird und sich bis zumindest in den Boden des Kochtopfes erstreckt, wenn dieser auf die Oberfläche der Kochplatte gestellt ist. Der Mantel erstreckt sich meistens über den Wandbereich des
Kochtopfes, während der Bodenbereich des Kochtopfes unbedeckt/frei bleibt. Bei Ablassen des Kochtopfes in den Mantel, erstreckt sich dieser über mindestens ein Stützelement B hinweg bis an den Boden des Kochtopfes vorbei. Wenn der Kochtopf zusammen mit dem Mantel auf diese Weise auf eine flache Oberfläche aufgestellt wird, ist ein Freiraum, im Detail ein Luftspalt L, zwischen dem Boden des Kochtopfes und dieser Oberfläche vorhanden.
Das weiter oben genannte Stützelement B kann verschiedene Formen annehmen. Dieses Stützelement kann zum Beispiel von zwei, drei oder mehr unauffälligen Stützen oder Füßen gebildet werden oder aus einem umlaufenden Ring bestehen. Das Stützelement bildet vorzugsweise ein Ganzes mit dem Mantel und ist
vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Mantel hergestellt.
Der Kochtopf ruht auf oder in dem Mantel, und zwar so, dass kein direkter Kontakt zwischen dem Boden des Kochtopfes und einer flachen Oberfläche möglich ist, auf den der Kochtopf mit dem Mantel abgestellt wird. Zeigt der Kochtopf zum Beispiel eine konische Form, so kann die innere Wand des Mantels ebenfalls konisch ausgeführt werden, und zwar so, dass der Kochtopf nahezu passend in den Mantel gestellt werden kann. Dabei ist der kleinste äußere Durchmesser des Kochtopfes vorzugsweise kleiner als der größte innere Durchmesser des Mantels, so dass sich dieser Mantel zumindest mit dem oben genannten Stützelement bis an den Boden des Kochtopfes vorbei erstreckt.
In einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel des Mantels ruht der Kochtopf mit den darauf anwesenden Handgriffen 17 in hierfür vorgesehene
Aussparungen im oberen Rand des Mantels, wobei dafür gesorgt wird, dass sich der Boden des Kochtopfes nicht bis an das oben genannte Stützelement vorbei erstreckt, und zwar so, dass zwischen dem unteren Rand des Mantels und dem Boden des Kochtopfes ein geringer Abstand vorhanden ist.
Gegebenenfalls kann der Kochtopf eine oder mehrere Rippen oder Ausstülpungen aufweisen, mit denen der Kochtopf auf dem Mantel ruht, wobei die innere Wand des Mantels die äußere Wand des Kochtopfes zumindest teilweise umgibt.
In einer Ausführung ist zumindest ein Distanzhalter vorgesehen, der sich zwischen der inneren Wand des oben genannten Mantels 12 und der hochstehenden Wand 13 des Kochtopfes erstreckt, um auf diese Weise einen Luftspalt zwischen beiden zu bilden, mit dem die thermische Isolierung verbessert werden soll. Ein solcher
Distanzhalter wird zum Beispiel von einer oder mehreren Rippen gebildet, die auf der inneren Wand des Mantels oder auf der hochstehenden Wand des Kochtopfes vorgesehen ist bzw. sind.
Figur 1 zeigt eine Ausführung mit einem Mantel 12, der an seinem oberen Ende an dem oberen Ende der Topfwand 13 angeformt ist.
Figur 2 zeigt das Prinzip der Erfindung. Der eigentliche Kochtopf 1 ruht auf dem Mantel 12 und wird auf diese Weise in den Mantel über dem Induktionskochfeld 16 'aufgehängt'. Bei den Linien 5 handelt es sich um die Induktionslinien des
magnetischen Feldes; die leicht schraffierte Wand 13 ist jener Teil des
Kochgeschirrs, das über magnetische Induktion erwärmt wird, der dunkel schraffierte Teil 14 ist jener Teil des Kochgeschirrs (Mantel), der (wie bereits in einem
vorhergehenden Absatz genannt) aus einem Material erstellt ist, das für magnetische Induktion transparent ist.
In Figur 2 ist der Handgriff 17 Teil des Kochtopfes. In Figur 3 ist der Handgriff jedoch Teil des Mantels. Es ist dargestellt, wie der Kochtopf und der Mantel ineinander passen. Die Handgriffe in den Mantel integriert sind. Diese Handgriffe können sowohl als unterstützend für die Handgriffe des eigentlichen Kochtopf oder als Handgriff an sich realisiert werden.
Der Mantel 12 kann mit Einschneidungen für die Handgriffe eines Kochtopfes versehen sein. Der Kochtopf ist im Mantel aufgehängt, wobei die beiden Handgriffe auf den Mantelaussparungen ruhen. Es leuchtet ein, dass dieses Modell im Prinzip für bestehende Kochtöpfe nach Maß hergestellt werden kann. Indem in der richtigen Höhe im Mantel Öffnungen oder Rillen oder eine Kombination von beiden erstellt werden, oder indem man einen vom Verbraucher regelbaren Mechanismus einbaut, kann der Kochtopf in einem genau bestimmten Abstand zum Kochfeuer in den Mantel gehängt werden.
Die vorgenannten Mantelschalen können in zahlreichen Formen erstellt werden. Es ist möglich, stapelbare Mäntel zu entwerfen, wie in Figur 4 dargestellt ist. Es ist jedoch auch möglich, ein faltbares oder zusammenfaltbares System zu entwickeln, bei dem zum Beispiel schmale Latten aus Kunststoff und / oder natürliche Materialien wie Holz oder andere magnetische für Induktion transparente Materialien eingesetzt werden. Ein Beispiel ist Abbildung 10, in dem ein Prototyp aus schmalen hölzernen Latten abgebildet wird, die von einem dehnbaren oder nicht dehnbaren Band
zusammengehalten werden. Diese Ausführung bietet den zusätzlichen Vorteil, dass dieser Mantel bei der Verstauung nur wenig Platz benötigt. Im Allgemeinen darf behauptet werden, dass verschiedene Konzepte möglich sind: ein stapelbares Konzept oder ein Design-Konzept, bei dem eine besonders ästhetische Form angestrebt wird, durch die der Kochtopf eine ansprechende Optik erhält.
Zur Überprüfung wurden Messsonden, die auf dem Mantel und im Kochtopf selbst angebracht. Der Daten-Log erfolgte jede 5 Sekunden über einen MicroLog (tl500, PT100) Beim Beginn eines jeden Messzyklusses wird 1 Minute lang gewartet, um die Thermosonden ins Gleichgewicht zu bringen. Danach wird 1 Liter Leitungswasser in das Kochgeschirr geschüttet, und es wird nochmals 1 Minute gewartet. Anschließend wird die Induktions-Kochplatte eingeschaltet, und zwar mit einer Leistung von 2000 Watt für die Dauer von 15 Minuten. Figur 6 zeigt die Temperatur der Wand des Kochtopfes als Funktion der Zeit. Kurve 51 zeigt die Entwicklung der Temperatur der Wand eines Bezugskochtopfes. Der Spitzenwert liegt bei 92 °C. Kurve 52 zeigt die Entwicklung der Temperatur der Mantelwand des Kochinstruments, das in dieser Erfindung beschrieben wird. Es werden kaum 42 °C erreicht, also eine Temperatur unterhalb der Schmerzgrenze von 45 °C. Die grafische Darstellung Figur 7 zeigt die gleichen Kurven, jetzt aber an Handgriffen gemessen. Beide Kurven liegen unterhalb der Temperatur, bei der Hautbeschädigungen auftreten.
Die Temperatur unterhalb des Kochinstruments (Kochgeschirrboden) wurde in Figur 8 gemessen, nachdem der Kochtopf von der Induktionsplatte gehoben wurde (aber immer noch im Mantel hing). Die gemessene Höchsttemperatur betrug 45 °C, was eindeutig niedriger ist als die maximalen Temperaturen, gegen die die meisten im Handel erhältlichen Arbeitsplatten beständig sind. Zum Vergleich: ein gewöhnlicher Boden eines Kochtopfes erreicht mühelos 200 °C.
Figur 9 beschreibt die Geschwindigkeit der Aufwärmung des Inhalts des Kochtopfes als Funktion der Höhe über der Induktionskochplatte. Zu diesem Zweck wird eine Thermosonde in das Wasser im Kochtopf gestellt. Die Geschwindigkeit der
Erwärmung wird als der Richtungskoeffizient in der grafischen Darstellung
ausgedrückt. Es leuchtet ein, dass das Kochinstrument so zu entwerfen ist, dass der Kochtopf weniger als 4 mm über dem Kochfeuer 'hängt'. Von hier an ist der
Richtungskoeffizient anscheinend gleich jenem, wenn der Boden des Kochtopfes des nackten Topfes direkt auf dem Kochfeuer ruht, also 20,5 +- 0,5 °C / Minute. Dieser Abstand hängt sehr wohl von der Art der benutzten Induktionsquelle ab.
Figur 10 beschreibt die Geschwindigkeit von Aufwärmung und Abkühlung des Inhalts des Kochtopfes, sowohl nackt als auch vom Mantel umgeben. Wie abgeleitet werden kann, findet die Aufwärmung mindestens genauso schnell statt wie beim nackten Kochtopf (die leichte Verbesserung ist der besseren thermischen Isolierung zu verdanken: 21 ,81 °C für den Kochtopf im Mantel gegen 20,81 °C für den nackten Kochtopf), aber die Geschwindigkeit der Abkühlung ist deutlich geringer. In diesem spezifischen Fall sogar um 30 Prozent (-1 ,37 °C / Minute gegen -1 ,95 °C / Minute).
Figur 11 zeigt die Auswirkung der Farbe der inneren Wand des Mantels. Die grafische Darstellung zeigt, dass der Inhalt des Kochtopfes deutlich weniger schnell abkühlt, wenn die innere Wand des Mantels schwarz gefärbt ist, als wenn die Wand weiß wäre. Die Handgriffe bleiben in etwa gleich warm. Der Mantel des schwarzen Topfes wird einige Grade wärmer, was verständlich ist, da dieser die Wärme besser .festhält'.
Der Mantel kann ebenfalls aus einem Materialmix gefertigt werden, ohne allzu hohe Anforderungen hinsichtlich Beständigkeit gegen hohe Temperaturen aufzuerlegen. Es sind Ausgestaltungen herstellbar, welche beispielsweise aus Holz erzeugt sind , aus Filz, Leder oder Pappkarton.
Das Kochgeschirr muss nicht notwendigerweise zylinderförmig sein, es kann auch einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen und auch kegelförmig sein oder auch prismatische Form haben. Auch die innere Wand des Mantels muss nicht notwendigerweise zylindrisch sein, sondern sie kann auch eine konische oder prismatische Form aufweisen.
Claims
1. Kochgeschirr für ein Induktionskochfeld (16), wobei das Kochgeschirr einen Kochtopf (11) mit einem Boden (10) enthält, der über ein elektromagnetisches Wechselfeld (15) aufgewärmt wird und eine hochstehende Topfwand (13) hat, die an den Boden (10) anschließt dadurch gekennzeichnet, dass das Kochgeschirr einen thermisch isolierenden äußeren Mantel (12, 14) aufweist, der die Topfwand (13) und den Boden (10) zumindest teilweise umschließt, und mit mindestens einem unteren Mantelbereich (B) und/oder einem Stützelement gegenüber dem Boden des Kochtopfes (11) nach unten derart vorsteht, dass ein nach unten offener Luftspalt (L) zwischen dem Boden (10) und dem unteren Rand des Mantels (12, 14) besteht, um einen Abstand zwischen der Unterseite des Bodens (10) und der Oberseite des Kochfeldes zu schaffen.
2. Kochgeschirr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (12, 14) aus einem nicht ferromagnetischem Material besteht.
3. Kochgeschirr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (12, 14) an die Topfwand (13) anschließt.
4. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest über einen Teil der Oberfläche der Topfwand ( 3) ein ringförmiger Luftspalt zwischen dem Mantel (12, 14) und dem Kochtopf vorhanden ist.
5. Kochgeschirr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abstandhalter vorgesehen ist, der sich zwischen der
Innenwand des Mantels (12, 14) und der Außenseite der Topfwand (13) erstreckt, um auf diese Weise den ringförmigen Luftspalt zu bilden.
6. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Stützelement (B) von einer oder mehreren Stützen gebildet wird, die mit dem Mantel (12, 14) eine Einheit bilden und ebenfalls aus einem nicht ferromagnetischen Material bestehen.
7. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kochtopf (11 ) mit einem oder mehreren seiner Handgriffe (17) in hierfür vorgesehene Aussparungen (42) im oberen Rand des Mantels (12, 14) ruht.
8. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kochtopf (11 ) an der Außenseite eine oder mehrere Rippen oder Ausstülpungen aufweist, mit denen er auf dem Mantel (12, 14) ruht, wobei die innere Wand des Mantels (12, 14) die äußere
Topfwand (13) zumindest teilweise umgibt.
9. Kochgeschirr insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche,
gekennzeichnet
- durch einen aus einem durch magnetische Induktion aufwärmbaren
Material hergestellten Kochtopf (11 ) oder zumindest dessen Boden;
- durch einen aus einem nicht ferromagnetischen Material hergestellten Mantel (12, 14) in den der Kochtopf (11) in einem Abstand über ein Induktionskochfeld (16) aufhängbar ist,
- wobei der Kochtopf ( ) und der Mantel (12, 14) durch einen Luftspalt getrennt und der Boden (10) des Kochtopfes (11) und das
Induktionskochfeld (16) durch einen Luftspalt (L) getrennt sind.
10. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kochtopf (11 ) aus Niro-Material, Eisen, Gusseisen, Titanium besteht und insbesondere außen und/oder innen mit Emaille, Keramik, einer Farbschicht oder Pulverschicht oder einer
Antihaftschicht, vorzugsweise PTFE beschichtet ist.
11.Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Mantel (12, 14) aus Kunststoff wie Polykarbonat, Polypropylen, Polyvinylkarbonat, Silikon oder keramisches Material oder Holz, Kork, Glas, Leder, Textil, Filz oder nicht magnetisches Material wie 18/8 oder 18/10-Stahl oder austenetischen Stahl oder Aluminium oder Kupfer aufweist.
12. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Handgriffe ( 7) am Mantel (12, 14) befestigt ist/sind.
13. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Handgriffe (17) am Kochtopf (11) befestigt ist/sind.
14. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen doppelwandigen Deckel.
15. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Kochtopf ( 1) insbesondere mit seinem oberen Rand vom oberen Rand des Mantels (12, 14) getragen wird.
16. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der obere Rand der Topfwand (13) mit dem oberen Rand des Mantels (12, 14) insbesondere stoffschlüssig verbunden ist.
17. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kochtopf (11 ) von Aussparungen (42), Rillen oder Einkerbungen im Rand oder in der Seitenwand des Mantels (12, 14) getragen wird.
18. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Luftspalt (L) eine Höhe von 0,5 bis 6 mm aufweist.
19. Kochgeschirr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Bodens (10) mindestens ein nach unten vorragender Vorsprung besteht, der den Luftspalt (L) überbrückt.
20. Mantel (12, 14) für einen Kochtopf (11) für ein Induktionskochfeld (16), wobei der Kochtopf (11) einen durch ein elektromagnetisches Wechselfeld (15) aufwärmbaren Boden (10) und eine an den Boden anschließende
hochstehende Topfwand ( 3) aufweist, bei dem der Mantel ( 2, 14) eine konische oder zylindrische innere Fläche aufweist, in den ein Kochtopf (11) nahezu passend unterzubringen ist, wobei der Mantel (12, 14) den Boden (10) vollständig oder im Wesentlichen frei lässt und sich mit mindestens einem unteren Mantelbereich (B) und/oder einem Stützelement sich am Boden des Kochtopfes ( 1) nach unten vorbei erstreckt, um auf diese Weise einen nach unten offenen Luftspalt (L) zwischen dem Boden ( 0) und dem unteren Rand des Mantels (12, 14) zu bilden.
21. Mantel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Luftspalt über den vollständigen Durchmesser des unteren Teils des Mantels (12) erstreckt.
22. Mantel nach einem der Ansprüche 20 bis 21, d a d u r c h
gekennzeichnet, dass dieser ringförmig, zylindrisch oder
Kegelstumpfförmig ist.
23. Mantel nach einem der Ansprüche 20 bis 22, d a d u r c h
gekennzeichnet, dass er aus Kunststoff wie Polykarbonat,
Polypropylen, Polyvinylkarbonat, Silikonen oder aus keramischem Material, Holz, Kork, Glas, Leder, Textil, Filz oder aus einem thermisch isolierenden und nicht ferromagnetischen Material besteht.
24. Mantel nach einem der Ansprüche 20 bis 23, d a d u r c h
gekennzeichnet, dass er einen oder mehrere Handgriffe (17) aufweist.
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