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Die Erfindung betrifft ein Gargefäß und einen Gargefäß-Systembaukasten – insbesondere einen Gargefäß mit integriertem Thermator, eigen- und fremdbeheizt, für alle Energiearten und -zufuhren/Herdarten und unterschiedliche Gartemperaturen und Gardrücke.
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Hinsichtlich der Küchentechnik hat sich in den letzten Jahren einiges bewegt; dies gilt sowohl für die Methoden des Kochens – wie unter Berücksichtigung energiearmen Kochens als auch des vitaminschonenden Garens – als auch für die innovative Geräteausstattung, die dies überhaupt ermöglicht – Zeit der Speisenzubereitung reduziert um bis zu 70%, Ausbeutung von bis zu 95% mehr Vitamine, Energieeinsparung bis zu 60%, Reduzierung von Küchenschwaden und -dämpfen. Auch der Bedienkomfort hat sich mächtig verbessert; die innovativen Entwicklungen auf diesem Gebiet sind kunden-/nutzerfreundlicher geworden. Im hochwertigen Bereich wird noch mehr Wert auf Qualität in der Materialauswahl und auf Qualität in der Verarbeitung gelegt. Neue Fertigungstechniken erlauben den Einsatz neuer Materialien und neuer Herstellverfahren; neue Werkstoffe – z. B. unter Einsatz der Nanotechnologie – lassen neue Oberflächengestaltungen zu.
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So findet man am Markt neben traditionellen Gargefäßen den Schnellkochtopf mit Bajonett- oder Klammerverschluß und stufenlos einstellbarem Regel- und Sicherheitsventil. Unter den Kunststoffgriffen ist ein Flammschutz vorgesehen, ebenso wie ein Sicherheitsfenster oder eine Innenskalierung oder eine Druckanzeige. Die Kochtöpfe eignen sich für den Elektroherd, den Gasherd, für das Keramikkochfeld sowie für induktives Kochen. Neben ausladenden Griffen mit integrierter Funktionalität – wie Lösehebel für den Bajonett- oder Klammerverschluß, Sicherheitsventil, Regelventil, optische Anzeigen für Garzeiten und Kontrolle, Kochsignalisierung, Bedienfunktionen, etc. – gibt es am Markt Ein-Hand-Schnellkochdeckel mit Öffnen-/Schließmechanismen durch Knopfdruck. Neben dem Kochen unter höherem Druck – Druckregulierventil öffnet bei 0.6 bar ... 1.2 bar, und in Temperaturbereichen zwischen 107°C ... 119°C, gibt es Niederdruckgeräte im Bereich 0,8 bar mit Permanentventil. Überkochschutz durch integriertes 85°-Temperaturventil und oberflächengeschütztes Kochgeschirr versehen mit Strukturoberflächen für mechanischen Schutz der versiegelten Flächen und Schichtmaterial – wie magnetisierbarer Edelstahl 18/0 für die induktive Wärmeleitung – gehören zur branchenüblichen Handelsware. Abnehmbare Griffe helfen bei Reinigung und Lagerung, Griffe unterschiedlicher Grifformen können zum Einsatz kommen ('leichtes/schweres Gerät') und Griffentfernung bei Einsatz im Backofen. Innovative Mehrfunktions-Gargefäßdeckel – wie mit einer integrierten Vakuumpumpe oder einem Dampfregulierventil im Griff – passen auf vorhandenes Kochgeschirr.
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Im folgenden wird der Stand der Technik von Gargefäßen und Gargefäßsystemen – insbesondere von Gargefäßen mit integriertem Thermator, eigen- und fremdbeheizt, für alle Energiearten und -zufuhren/Herdarten und unterschiedliche Gartemperaturen und -drücke gewürdigt; gemäß dem Stand der Technik sind, je nach Anwendungsbezug, eine Vielzahl von Typen von Gargefäßsystemen im Einsatz.
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Die deutsche Offenlegung
DE 196 06 409 stellt einen energiesparenden Aluminium-Kochtopf vor, der sich durch einen starken Aluminiumboden und einen Aluminium-Innentopf auszeichnet, wobei der Innentopf außen durch Mineralsteinwolle beschichtet und durch einen Edelstahl(V4A)-Mantel abgeschlossen ist. Eine weitere Ausführungsform sieht einen starken Kupfer-Boden vor und auch das Innentopfmaterial ist Kupfer. Abgeschlossen wird das Gefäß jeweils durch einen Glasdeckel.
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Die geometrischen Abmessungen der vorgeschlagenen Neuerung berücksichtigen keine thermischen Vorgänge; oben ist der Topf nur mit einem Glasdeckel abgeschlossen.
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Die Patentschrift
DE 27 34 733 stellt ein doppelwandiges Koch-, Servier- und Warmhaltegefäß vor mit einem ausgeprägten Boden und 2-schaligen Wänden, deren Hohlraum mit Luft, Gas oder Isolationsmaterial gefüllt sein kann. Ebenso ist der Deckel ausgebildet. Zusätzlich gibt es einen ebenfalls 2-schaligen Untersatz mit entsprechender Füllung, der zum Rand hin einen federnden Überstand besitzt, so daß Topf und Untersatz rastend miteinander in Verbindung gebracht werden können. Ein ebenso hohlwandiger Überstand am oberen Rand des Topfes soll die Griffe ersetzen und Überschäumendes oder -kochendes von Topf und Flamme fernhalten.
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Die Wärmeenergie wird ausschließlich über die Bodenplatte in den Topf mit dem Kochgut geleitet.
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Ein solcher Topf ist auch aus der schweizerischen Patentschrift
CH 66 77 90 bekannt.
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Einen doppelwandigen luftdicht verschlossenen energiesparenden Kochtopf mit starker Bodenplatte wird auch in der deutschen Offenlegung
DE 195 14 747 und in dem Gebrauchsmuster
DE GM 80 11 317 offenbart; in dem luftdicht verschlossenen Wandzwischenraum bildet sich im Kochbetrieb ein Wärmestau. Der mit der heißen Luft gefüllte Zwischenraum wird zu einer wärmedämmenden Schicht; die Konvektionskühlung und die Wärmeabstrahlung werden stark reduziert.
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Auch in dieser Einrichtung wird die Wärmeenergie ausschließlich über die Bodenplatte in das Gefäß geleitet.
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Auch in der schweizerischen Patentschrift
CH 28 01 29 wird ein doppelwandiger Topf offenbart, jedoch ist die Bodenplatte aus Wandstärkenmaterial ausgeführt.
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Auch die deutsche Offenlegung
DE 38 20 310 stellt einen doppelwandigen Behälter zum Erwärmen, Kochen, Servieren, Transportieren, Aufbewahren und Warmhalten vor, insbesondere für das Kochen mittels Induktion. Die innere Schale einer doppelwandigen Topfausführung soll aus einem Material hergestellt sein, welches durch ein Induktionsfeld erwärmbar ist; die äußere Wandung ist aus einem Material gefertigt, welches vom Induktionsfeld nicht erwärmt wird, das Induktionsfeld aber zur inneren Schale durchdringen läßt. Der Deckel ist ebenfalls 2-schalig ausgeführt.
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Da für das Kochgefäß keine Bodenplatte als Energieübertrager vorgesehen ist, eignet sich das Kochgefäß ausnahmslos für das Induktionskochen.
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Auch die Gebrauchsmuster
DE 299 13 826 ,
DE 295 06 545 und
DE G 83 06 403 sowie die Patentschriften
DE 43 02 743 ,
DE 39 13 707 /europäische Anmeldung
EP 394 615 und die Offenlegungen
DE 36 12 156 und
DE 30 38 223 berichten über einen doppelwandigen vollisolierten Kochtopf bzw. einen Isolierkochtopf/Pfanne mit Rutschsicherung. Wände und Deckel sind 2-schalig ausgeführt und mit Isoliermaterial versehen. Der Topfboden ist herkömmlich ausgeführt.
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Eine Topfausführung ist durch die obere Randgestaltung ohne Deckel stapelbar zur Speisenwarmhaltung oder zum Stapelkochen; der zweite Topf besitzt am unteren Rand zur Energiequelle hin, eine Berandung als Rutschsicherung.
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Die deutsche Patentschrift
DE 10 19 060 stellt einen doppelwandigen Kochtopf mit Wärmeisolierung vor, der auch einen doppelwandigen Deckel aufweist. Die sich ergebenden Hohlräume sind mit Isoliermaterial gefüllt. An der unteren Deckelwandung ist eine kugelförmig gestaltete konvexe Ringfläche ausgebildet, die mit der kugelschalenförmigen konkaven Ringfläche des Kochtopfs als Auflage- und Dichtungsfläche zusammenwirkt. Die beiden Dichtungsringflächen bilden eine metallische Abdichtung zwischen Topf und Deckel, die in jeder beliebigen, von der horizontalen abweichenden Lage des Deckels wirksam ist. Ein offener ringförmiger Raum zwischen dem oberen Wulstrand des Kochtopfs und dem Außenrand des aufgelegten Deckels nimmt das aus dem austretenden Dampf kondensierte Wasser auf und dichtet zusätzlich den Ringraum.
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Vorgestellt wird eine Abdichtung zwischen Topf und Deckel ohne Zuhilfenahme von gummiartigen oder elastischen Dichtringen.
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Die europäische Patentanmeldung
EP 1 980 184 beschreibt den Materialaufbau eines Kochtopfs aus geschichteten Metallverbindungen, wie folgt. Auf eine Ebene Kupfermaterial wird ober- und unterseitig je eine Schicht Aluminium (Al) aufgebracht. Anschließend werden die Al-Schichten mit je einer Edelstahlschicht versehen.
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Mit der Anmeldung werden verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, die Schichtkanten mit verschiedenen Materialien dicht korrosionsgeschützt zu umschließen.
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Die Gebrauchsmusteranmeldungen
DE 18 84 734 ,
DE 18 76 676 und
DE 18 76 675 beschreiben die Behandlung von Abschlüssen von Materialverbindungen aus beiderseits mit Edelstahl plattiertem Tiefziehstahlblech – auch 3-ply-Blech genannt. Da das Kernmaterial des Blechs nicht korrosionsbeständig ist, müssen die Abschlüsse und Kanten des verarbeiteten Materials besonders behandelt werden, daß die der Korrosion ausgesetzte Stirnwand
- – mit einer elektrolytischen metallischen Schicht
- – mit einem aufgesprengten metallischen oder nichtmetallischen Ring
- – mit einer auftragsverschweißten Schicht oder einer hart aufgelöteten Schicht bedeckt ist.
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Die österreichische Patentschrift
AT 37 28 35 betrifft einen Kochtopf o. dgl. mit einer Seitenwand und einem aus zwei verschiedenen flachen Scheiben aufgebauten Boden, wobei die obere Scheibe und die Seitenwand den eigentlichen Topf bilden, mit dem die untere Scheibe als eine als eine separate äußere hohlzylinderförmige Bodenscheibe verbunden ist. Ober Scheibe und untere Scheibe weisen unterschiedliche Materialien auf, wobei die untere Scheibe relativ kleiner Dicke gezielt an den Rändern gepunktet mit der oberen Scheibe verbunden ist.
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Während des Aufheizens bilden sich Luftspalte zwischen unterer und oberer Scheibe, die den Wärmeübergang verlangsamen und örtliche Überhitzungsstellen ausgleichen.
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Alle vorgestellten Veröffentlichungen eignen sich nur bedingt oder gar nicht für den spezifischen Einsatz als Gargefäß oder Gargefäß-Systembaukasten – insbesondere nicht als Gargefäß mit integriertem Thermator, eigen- und fremdbeheizt, für alle Energiearten und -zufuhren/Herdarten und unterschiedliche Gartemperaturen und Gardrücke.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Gargefäß und ein Gargefäß-Systembaukasten – insbesondere ein Gargefäß mit integriertem Thermator, eigen- und fremdbeheizt, für alle Energiearten und -zufuhren/Herdarten und unterschiedliche Gartemperaturen und Gardrücke zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug. Ziel ist der Aufbau eines energiesparenden Gargefäßes und eines -systems unter hohem Anteil von Wiederverwendungsteilen als Produzentenbaukasten.
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Kernstück der erfinderischen Neuheit ist ein Thermator, eine metallische, hervorragend wärmeleitfähige 'Schüssel im Gefäß', dessen hohlzylinderförmige Geometrie eines einseitig geschlossenen Kegelstumpfs den physikalisch-thermischen Verläufen von Kochgeschirr angepaßt ist. Innen – dem Wandverlauf einer Schüssel ähnelnd, eine Wok-Form, einer hyperbolischen Funktion folgend – rund ausgeformt mit der äußeren Form eines Kegelstumpfs, ist die der Wärmequelle zugewandte ebene Kontaktfläche materialmäßig am stärksten ausgeprägt. Entsprechend nicht konstanter Wandstärken reduziert sich der Materialeinsatz zur Öffnung/zum Deckel hin konisch, stellt aber den Wärmebedarf im oberen Gefäßbereich sicher. Der Thermator ist ein homogener Wärmeleiter mit Aluminiumkern, der im Boden-/Seitenwandbereich keine Wärmeübergangsstellen unterschiedlicher Wärmeleiter aufweist und das aufzubereitende Gargut bis zum Deckelrand hin aufwärmt. Als Material für den Thermator kommt z. B. Aluminium und/oder Kupfer und deren Legierungen in Frage, innen mit einer lebensmittelneutralen hygienesicheren dünnen Edelstahlbeschichtung 18/10 versehen. Andere oder zusätzliche Materialkombinationen – z. B. Einsatz von Kupfer – und Innenbeschichtungen – wie 3-ply-(Edelstahl 18/10, Aluminium/-Legierung, Edelstahl 18/0, magnetisch) oder Nano-Beschichtungen – kommen wahlweise zur Anwendung.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausprägungsform der Erfindung erhält die Außenwand des Thermators einen zylinderförmigen Wärmeisolator als Formteil aus hitzebeständigem Schaumstoff oder als Vakuumkammer, dessen Wandstärke ebenfalls konisch, nach unten, zur Wärmequelle hin zunehmend verläuft und der zur Wärmequelle hin einen stufenförmigen Absatz bildet. Durch den Absatz ist das Gargefäß lagermäßig stapelbar und Stapelkochen ist möglich – im Einklang mit der Deckelausprägung. Die Isolatorwand ist ebenfalls mit einer dünnen Edelstahlschicht 18/10 versehen, die am oberen Gefäßrand mit der Aluminiumwand und der Edelstahl-Innenauskleidung 18/10 bündig verschweißt ist; das Gargefäß besitzt überhaupt keine Lufteinschlüsse. Der zur Wärmequelle hin überstehende Aluminiumkern des Thermators ist mit einer dünnen Edelstahlschicht 18/0, magnetisch – zum Zwecke des Induktionskochens – versehen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Neuheit sieht für das energiesparende Gargefäß einen isolierten Funktionsdeckel zwecks Reduzierung der Wärmeverluste in zwei Ausführungen für das drucklose und das druckbehaftete Gargefäß vor; zunächst werden die gemeinsamen Eigenschaften vorgestellt. Der Deckel besitzt eine flache Ausführungsform, ist 2-schalig gestaltet und mit einer innenliegenden Isolierschicht vollkommen luftleer ausgefüllt. Die beiden Schalen des Gefäßes sind in Edelstahl 18/10 hergestellt; andere Materialien sind einsetzbar. Die Griffe sind als Griffmulden ausgeprägt und im Deckel integriert; zum Gefäßinneren bilden die Griffmulden Abtropfflächen und -kanten für kondensierte Flüssigkeiten – einen sogenannten Kondensationsdeckel. Weiterhin besitzt der Deckel auf seiner Oberseite einen kreisförmigen Stapelrand, passend zum zylinderförmigen Absatz am Boden des Gefäßes. An der unteren äußeren Deckelwandung ist eine konisch gestaltete Ringfläche ausgebildet, die mit der konischen Ringfläche des Gargefäßes als Auflage- und Dichtungsfläche zusammenwirkt. Die beiden Dichtungsringflächen bilden eine metallische Abdichtung – je nach Druckauslegung des Gargefäßes – zwischen Gefäß und Deckel, so daß keine weitere elastomeren Dichtungen – wie Dichtringe – erforderlich sind. Die Einbringung einer elastomeren Dichtung ist jedoch ebenfalls nach Vorlage entsprechender Druckverhältnisse gegeben.
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Erfindungsgemäß ist der Deckel des druckbehafteten Gargefäßes ein Funktionsdeckel und weist eine um 180°-versetzte gegenüberliegende 2-Stellen-Verriegelung aus, möglich geworden durch einen Versteifungskonus am Deckelrand. An einer Stelle des Umfangs besitzen Gargefäß und Deckel je hälftig ein Scharnier. Auf der gegenüberliegenden Seite weist der Deckel einen Druckverschluß mit Kniehebel, Riegel o. ä. und das Gargefäß einen Schließhaken auf, so daß der Deckel auch bei anderen Gargefäßen Einsatz findet, vorausgesetzt, der gefäßseitige Schließhaken ist entsprechend ausgeprägt. Eine Fingermulde unterstützt die ergonomische Handhabung des Verschlusses. Außerdem enthält der Funktionsdeckel ein Permanent- und/oder ein Druck- und ein Sicherheitsventil sowie weitere Einrichtungen, wie z. B. zur Druckeinstellung, Druckanzeige, Temperaturmessung, Zeitnehmer, etc.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung kommt der druckbehaftete Funktionsdeckel auch als OEM(Original Equipment Manufacturer)-Produkt zum Einsatz; dann ist die mechanische Schnittstelle der/die Handgriff/e mit der Verriegelungsfunktion; das künftige Druck-Gargefäß muß dann mit der Verriegelungsschnittstelle nachgerüstet werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung besitzt der Deckel für das drucklose Gefäß das gleiche äußere Erscheinungsbild wie der des druckbehafteten Geräts, ist 2- oder 1-schalig aufgebaut und mit einer innenliegenden Isolierschicht vollkommen luftdicht ausgefüllt und luftleer isoliert oder vakuumisoliert. Die meßtechnischen Einrichtungen entfallen ebenso wie die Deckelverriegelung; druck- und sicherheitstechnische Voraussetzungen sind keine zu treffen; es kommen die gleichen Materialien zum Einsatz.
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Eine weitere Ausprägungsform der erfinderischen Neuheit ist durch den Einsatz des vorgestellten Gargefäßes als Elektrokocher gegeben, eine Ausführungsform, die aussereuropäisch – vor allem in Asien – als der Standard zu bezeichnen ist, besonders in der speziellen Ausprägungsform als Reiskocher. Die beiden Gestaltungsvarianten sind zu berücksichtigen – die druckbehaftete und die drucklose Variante. Diese Ausführungsformen wirken sich im wesentlichen im Funktionsdeckel aus und sind oben ausführlich dargestellt.
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Eine weitere vorteilhafte Neuheit der Erfindung ist das mit dem Gargefäß verbundene 'intelligente Elektro-Heizgerät'. Das Elektro-Heizgerät verfügt einerseits über die notwendige Einrichtung und Steuerung zur Energie- und Wärmeverteilung und andererseits über hinreichende Mikrosensorik und -steuerung. Beispielhaft sind hier angeführt die Messung, die Anzeige und die Regelung/Steuerung für die Meßgrößen Druck, Temperatur, Zeit und Spannung Ein/Aus. Neben der Programmierbarkeit der Größen unterhalb der Anzeigeinheit, können die eingestellten und die aktuellen Meßwerte mittels der Anzeigeeinheit eingestellt werden. Die sensorische Multifunktions-Schnittstelle befindet sich unterhalb Gefäßmitte. Das mikrokontrollergesteuerte Gargefäß steuert und regelt Garprozesse nach Speisenvorwahl und zeitlicher Abfolge. Die einfachste Prozeßsteuerung in dieser vorteilhaften Konstellation ist die Warmhaltefunktion nach Vorwahl.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile ergeben sich einerseits aus dem völlig neuartigen Aufbau des energiesparenden Gargefäßes mit einem bisher nicht realisierten Wärmemanagement durch den isolierten Thermator als Energieverteiler und andererseits durch den systematischen Aufbau des Gargeräts als Produzentenbaukasten mit Vielfachanwendung unter dem hohen Einsatz von Wiederverwendungsteilen. Der Aufbau folgender energieoptimierter Produkte führt zu einem übersichtlichen Systembaukasten für moderne Gargefäße unter Verwendung lebensmittelneutraler Materialien und Einsatz neuzeitlicher Herstellungs- und Montagetechnik
- – Druckbehaftetes Gargefäß mit Funktionsdeckel
- – Druckloses Gargefäß mit Deckel
- – Druckbehaftetes Elektro-Gargefäß mit Funktionsdeckel
- – Druckloses Elektro-Gargefäß mit Deckel
- – Druckloses Gargefäß mit Deckel und Elektro-Heizgerät
- – Elektro-Heizgerät mit thermischer oder induktiver Wärme und Warmhalteplatte.
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Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage beigefügten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen weiter verdeutlicht. Es zeigen
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1 Gargefäß, druckbehaftet, perspektivische Darstellung
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2 Gargefäß, druckbehaftet, Schnittzeichnung, modifiziert
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3 Funktionsdeckel Druck-Gargefäß
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4 Gargefäß, drucklos
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5 Elektro-Gargefäß, druckbehaftet
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6 Elektro-Heizgerät, geregelt
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7 Gargefäß-Systembaukasten.
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Gleiche und gleichwirkende Bestandteile der Ausführungsbeispiele sind in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Beschreibung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird fortgesetzt anhand der Erläuterung der Figuren.
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1 zeigt das druckbehaftete Gargefäß 1 bestehend aus dem Gargefäß 1 10 und dem 2-schaligen Funktionsdeckel 20 in perspektivischer Darstellung.
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Das Gargefäß 1 erscheint hier in einer hohzylinderförmigen Bauweise mit dem Aussentopf 11; weiterhin sind der obere Gefäßrand 12 und der untere Gefäßrand 13 auszumachen. Die Isolator-Außenwand ist mit einer dünnen 18/10-Edelstahlschicht versehen, die am oberen Gefäßrand mit der inneren Aluminiumwand und dem Edelstahlinnentopf 18/10 bündig verschweißt ist; das Gargefäß besitzt überhaupt keine Lufteinschlüsse. Eine weitere Detaillierung erfolgt mit der Schnittzeichnung; die Gefäßgriffe sind Teil des Funktionsdeckels und werden dem jeweiligen Gefäß angepaßt.
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Der Funktionsdeckel 20 für das druckbehaftete Gargefäß 1 besitzt eine flache Ausführungsform, ist 2-schalig 21, 22 – vorzugsweise in Edelstahl – aufgebaut und mit einer innenliegenden Isolierschicht vollkommen luftleer ausgefüllt. Die Griffe sind als Griffmulden 24 ausgeprägt und im Deckel integriert. Weiterhin besitzt der Deckel auf seiner Oberseite einen der Gehäusebauform angepaßten Stapelrand 33, entsprechend der zylinderförmigen Ausprägung am Gefäßboden 14.
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Der Deckel des druckbehafteten Gargefäßes ist ein Funktionsdeckel und weist eine um 180°-versetzte gegenüberliegende 2-Stellen-Verriegelung aus, möglich geworden durch einen Versteifungskonus am Deckelrand. An einer Stelle des Umfangs besitzen Gargefäß und Deckel je hälftig ein Scharnier, bestehend aus einem am Deckel angebrachten Spannhaken 31 und einem vom Gefäßgriff 29 gehaltenen Schließhaken 30. Auf der gegenüberliegenden Seite weist der Deckel einen Druckverschluß mit Kniehebel 28 auf, der in den Spannhebel 32 übergeht und mit dem Schließhaken 30 des Gefäßgriffs 29 ein solide Halterung erfährt. Damit der Funktionsdeckel auch bei anderen Gargefäßen Einsatz findet – als OEM(Original Equipment Manufacturer)-Produkt – ist der gefäßseitige Schließhaken ein Teil des Deckels und entsprechend ausgeprägt. Eine Fingermulde 25 unterstützt die ergonomische Handhabung des Verschlusses. Außerdem enthält der Funktionsdeckel ein Permanent- und/oder ein Druckanzeige- und ein Sicherheitsventil 27, ein Überdruckventil 26 sowie weitere technische Ausstattungen, wie z. B. zur Druckeinstellung, Druckanzeige, Temperaturmessung, Zeitnahme, etc.
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2 stellt das druckbehaftete Gargefäß 1 in einer modifizierten Schnittzeichnung dar – das Permanent-, Druckanzeige- und Sicherheitsventil 27 werden in seinen beiden Endstellungen gezeigt. Das Zusammenwirken von Gargefäß 1 10 und Funktionsdeckel 20 ist deutlich erkennbar.
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Kernstück des Gargefäßes 1 ist der Thermator 17, eine metallische, hervorragend wärmeleitfähige 'Schüssel im Gefäß', dessen hohlzylinderförmige Geometrie eines Kegelstumpfs den physikalisch-thermischen Verläufen von Kochgeschirr angepaßt ist. Innen – einer hyperbolischen Funktion folgend – rund ausgeformt mit der äußerlichen Form eines Kegelstumpfs, ist die der Wärmequelle zugewandte ebene Kontaktfläche materialmäßig am stärksten ausgeprägt. Entsprechend nicht konstanter Wandstärken reduziert sich der Materialeinsatz zur Öffnung/zum Deckel hin konisch. Der Thermator ist ein durchgängiger Wärmeleiter mit Aluminiumkern, der im Boden-/Seitenwandbereich keine Wärmeübergangsstellen unterschiedlicher Wärmeleiter aufweist. Als Material für den Thermator kommt z. B. Aluminium und dessen Legierungen in Frage, innen mit einer lebensmittelneutralen dünnen 18/10-Edelstahlbeschichtung 16 versehen. Andere Materialkombinationen und Innenbeschichtungen – wie 3-ply (Edelstahl 18/10, Aluminium/-Legierung, Edelstahl 18/0, magnetisch) oder Nano-Beschichtungen – kommen wahlweise zur Anwendung.
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Die Außenwand des Thermators 17 erhält einen zylinderförmigen Wärmeisolator 18 als Formteil aus hitzebeständigem Schaumstoff oder als Vakuumkammer, dessen Wandstärke ebenfalls konisch verläuft und der zur Wärmequelle hin einen stufenförmigen Absatz 15 bildet, dessen Durchmesser standardisierten Wärmequellen- und Gefäßmaßen angepaßt ist. Durch den Absatz ist das Gargefäß stapelbar und Stapelkochen ist möglich – im Einklang mit der Deckelausprägung 33, 53 und Heizgerätgestaltung 75. Die Isolator-Außenwand 11 ist ebenfalls mit einer dünnen Edelstahlschicht 18/10 versehen, die am oberen Gefäßrand 12 mit der Aluminiumwand 17 und der 18/10-Edelstahl-Innenauskleidung 16 bündig luftleer verschweißt ist – nicht dargestellt. Wenn von einer Gargut-Füllhöhe im Gargefäß von einer 2/3-Gefäßhöhe auszugehen ist, ist auch mindestens eine entsprechende Höhe der Seitenwand des Thermators für eine gute Wärmeverteilung vorzusehen. Der zur Wärmequelle hin überstehende Aluminiumkern des Thermators 15 ist mit einer dünnen magnetischen 18/0-Edelstahlschicht 14 bedeckt.
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Weiterhin zeigt die Figur einen Schnitt durch den 2-schaligen isolierten 38 Funktionsdeckel 20 mit Ober- 21 und Unterschale 22, dessen Randkontur dem Gefäßrand angepaßt ist und einen Versteifungskonus 23 eingeschlossen von einem Dichtring mit Dichtlippe 34 eingefaßt. Während des Druckaufbaus im Gefäß wird sich der Deckel leicht heben, jedoch findet durch den sich aufbauenden Innendruck eine dichtende Flächenpressung des Dichtrings gegen Gefäß- und Deckelrand statt. Im geschlossenen Gefäß-Zustand umfaßt einerseits der Spannhaken 31 den Schließhaken 30 des Gefäßgriffs 29 fest und andererseits wird der gegenüberliegende Schließhaken des Griffs von dem Spannhebel 32 des Kniehebel-Druckverschlusses 28 mittels der Spange 35 gehalten. Die Fingermulden 25 sollen helfen, die Zugänglichkeit zu verbessern.
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Weiterhin sind für das druckbeaufschlagte Gefäß die sicherheitsrelevanten Ventile schematisch dargestellt, wie Permanent- und/oder Druckanzeige- und Sicherheitsventil 27 und Überdruckventil 26. Ventil 27 zeigt zudem den Druck im Gefäß an und verhindert in Druck-Stellung das Öffnen des Kniehebels 28 durch Stift-Blockade in Bohrung 37. Die Druckmembrane 36 überträgt den Gefäßdruck auf das Ventil und verhindert ein Zusetzen desselben durch Verschmutzen.
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3 zeigt den 2-schaligen isolierten Funktionsdeckel 20 des Druck-Gargefäßes 1 10. Damit der Funktionsdeckel auch bei anderen Gargefäßen Einsatz findet – als OEM(Original Equipment Manufacturer)-Komponente – ist der gefäßseitige Schließhaken 30 ein Teil des Funktionsdeckels und entsprechend ausgeprägt sowie der Gefäßgriff 29. Je nach Beschaffenheit ist die Halterung des Griffs 29 dem ausgewählten Gargefäß anzupassen.
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Das drucklose Gargefäß 4, welches über keine Verriegelungs- und damit auch keine Sicherheitsfunktionen verfügt, zeigt 4. Bei dem Gargefäß 2 40 handelt es sich im Aufbau wieder um das Gargefäß 1 10 der druckbehafteten Einrichtung. Der 2- oder 1-schalige Deckel 50 mit/ohne Isolation ist entsprechend einfacher aufgebaut; neben der Deckeloberschale 51 und der -unterschale 52 verfügt der Deckel ebenfalls über den Stapelrand 53. Die flache Bauform der Baureihe wurde beibehalten; die Griffmulden 54 wurden übernommen, setzen jedoch eine Deckelisolation voraus. Als Isolation kommt – wie oben – eine innenliegende hitzebeständige Schaumstoff-Isolierschicht vollkommen luftdicht verfüllt und luftleer isoliert oder Vakuumisoliert in Frage. Meßtechnische Einrichtungen für die Größen Druck und Temperatur entfallen.
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Eine weitere Ausprägungsform ist durch den Einsatz des vorgestellten Gargefäßes als Elektrokocher gegeben. Beide Gestaltungsvarianten sind zu berücksichtigen – die druckbehaftete und die drucklose Variante; diese Ausführungsformen wirken sich im wesentlichen durch den Funktionsdeckel aus und sind oben ausführlich dargestellt. 5 zeigt das druckbehaftete Elektro-Gargefäß 6, ausgerüstet mit dem Gargefäß 3 60, dem Funktionsdeckel 20 und dem regelbaren Elektro-Heizgerät 70.
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Das Gargefäß 3 60 ist aufgebaut wie die bereits oben vorgestellten Thermator-Gefäße, jedoch mit dem Unterschied einer zusätzlichen Sensoraufnahme 64 (nicht dargestellt). Bedingt durch die Kombination mit dem regelbaren Elektro-Heizgerät 70 ist es erforderlich, Druck und Temperatur – als die Regelgrößen des Elektro-Heizgeräts – aufzuzeichnen.
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Das 'intelligente Elektro-Heizgerät' verfügt einerseits über die notwendige Einrichtung und Steuerung zur Energie- und Wärmeverteilung und andererseits über hinreichende Mikrosensorik und -steuerung. Beispielhaft sind hier angeführt die Messung, die Anzeige und die Regelung/Steuerung für die Meßgrößen Druck 78, Temperatur 79, Zeit 80 und Spannung Ein/Aus mit Zuleitung 84, 85; die Werte und Zustände sind über das Tableau 77 an der Frontseite des Geräts einstellbar. Neben der Programmierbarkeit der Größen unterhalb der Anzeigeinheit 81, können die eingestellten und die aktuellen Meßwerte mittels der Anzeigeeinheit korrigiert werden. Mit einem Vorwahlschalter können zuvor eingestellte Garprogramme abgerufen werden. Die Taster 78 ... 89 können auch anders belegt werden, wie eine Vorwahltaste für die Menuwahl, eine Taste für die Programmierung, eine Taste für die Zahlenwerte, etc. Die Wipptaster haben eine Mittelstellung, sie können auch in 2-Stellungsschalter gewechselt werden; ebenso können die Wipptaster gegen je zwei Drucktaster getauscht werden, auch Kombinationen sind möglich. Das Elektro-Heizgerät paßt sich der Form Gargefäßes 60 vollständig an; sie kann mit dem Gargefäß fest oder lose verbunden sein. Auch die Heizplatte ist zweischalig aufgebaut, sie besitzt eine Oberschale 71 und eine Unterschale 72, der untere Plattenrand 74 ist vorzugsweise die Trennebene.
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6 zeigt das geregelte Elektro-Heizgerät bei entferntem oder abgenommenem Gargefäß. Die sensorische Multifunktions-Schnittstelle 82 befindet sich unterhalb Gefäßmitte und ist mittels einer Montageplatte 83 auswechselbar gestaltet; eine entsprechende Sensoraufnahme ist im Gargefäß einzubringen. Weiterhin verfügt das Elektro-Heizgerät über einen dem Gargefäß angepaßten Stapelrand 75. Die Heizplatte 76 entspricht flächenmäßig der energieaufnehmenden Bodenplatte 14 des Thermators 17 des Gargefäßes 3 60.
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Das mikrokontrollergesteuerte druckbehaftete Elektro-Gargefäß 6 steuert und regelt Garprozesse nach Speisenvorwahl und zeitlicher Abfolge. Die einfachste Prozeßsteuerung in dieser vorteilhaften Konstellation ist die Warmhaltefunktion nach Vorwahl. Das drucklose Elektro-Gargefäß 9 (nicht dargestellt) hat – wie das drucklose Gargerät 4 – keinen verriegelbaren Funktionsdeckel; die Steuerung und Regelung ist dem Prozeß entsprechend angepaßt. 7 zeigt den Gargefäß-Systembaukasten mit seinen einzelnen Komponenten, wie druckbehaftete und drucklose Gargefäße 1, 2, 3 10, 40, 60, verriegelbarer Funktionsdeckel 20, normaler Deckel 50, sowie das programmierbare geregelte Elektro-Heizgerät 70, die wie folgt konfiguriert werden können
- – Druckbehaftetes Gargefäß mit Funktionsdeckel 1
- – Druckloses Gargefäß mit Deckel 4
- – Druckbehaftetes Elektro-Gargefäß mit Funktionsdeckel 6
- – Druckloses Elektro-Gargefäß mit Deckel 7
- – Druckloses Gargefäß mit Deckel und Elektro-Heizgerät 8
- – Elektro-Heizgerät mit thermischer oder induktiver Wärme oder Warmhalteplatte 9.
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Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche; die zahlreichen Möglichkeiten und Vorteile der Ausgestaltung der Erfindung spiegeln sich in der Anzahl der Schutzrechtsansprüche wider.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gargefäß, druckbehaftet
- 10
- Gargefäß 1
- 11
- Außentopf
- 12
- Gefäßrand, oben
- 13
- Gefäßboden Isolator, Gefäßrand, unten
- 14
- Gefäßboden Thermator
- 15
- Absatz
- 16
- Innentopf
- 17
- Thermator
- 18
- Isolator
- 19
- Seitenwand
- 20
- Funktionsdeckel Druck-Gargefäß, 2-schalig
- 21
- Oberschale Deckel
- 22
- Unterschale Deckel
- 23
- Versteifungskonus
- 24
- Griffmulde
- 25
- Fingermulde
- 26
- Überdruckventil
- 27
- Sicherheits-/Druckanzeige-Ventil
- 28
- Kniehebel Druckverschluß
- 29
- Gefäßgriff
- 30
- Schließhaken
- 31
- Spannhaken
- 32
- Spannhebel
- 33
- Stapelrand
- 34
- Dichtring mit Dichtlippe
- 35
- Spange
- 36
- Druckmembrane
- 37
- Ventilbohrung
- 38
- Isolation
- 4
- Gargefäß, drucklos
- 40
- Gargefäß 2, wie 10
- 50
- Gefäßdeckel, 2-schalig
- 51
- Oberschale Deckel
- 52
- Unterschale Deckel
- 53
- Stapelrand
- 54
- Griffmulde
- 6
- Elektro-Gargefäß, druckbehaftet
- 60
- Gargefäß 3
- 61
- Außentopf
- 62
- Gefäßrand, oben
- 63
- Gefäßrand, unten
- 64
- Sensoraufnahme (nicht dargestellt)
- 70
- Elektro-Heizgerät, geregelt
- 71
- Oberschale Heizplatte
- 72
- Unterschale Heizplatte
- 73
- Plattenrand, oben
- 74
- Plattenrand, unten
- 75
- Stapelrand
- 76
- Heizplatte
- 77
- Regeleinrichtung
- 78
- Druckeinstellung
- 79
- Temperatureinstellung
- 80
- Zeiteinstellung
- 81
- Anzeigegerät
- 82
- Multifunktionssensor
- 83
- Montageplatte
- 84
- Anschlußleitung
- 85
- Schutzkontaktstecker
- 7
- Elektro-Gargefäß, drucklos, mit Deckel
- 8
- Gargefäß, druckos, mit Deckel und Elektro-Heizgerät
- 9
- Elektro-Heizgerät mit thermischer oder induktiver Wärme oder Warmhalteplatte
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19606409 A [0005]
- DE 2734733 [0007]
- CH 667790 [0009]
- DE 19514747 A [0010]
- DE 8011317 U [0010]
- CH 280129 [0012]
- DE 3820310 A [0013]
- DE 29913826 U [0015]
- DE 29506545 U [0015]
- DE 8306403 U [0015]
- DE 4302743 [0015]
- DE 3913707 [0015]
- EP 394615 [0015]
- DE 3612156 A [0015]
- DE 3038223 A [0015]
- DE 1019060 [0017]
- EP 1980184 [0019]
- DE 1884734 U [0021]
- DE 1876676 U [0021]
- DE 1876675 U [0021]
- AT 372835 [0022]