DE10010660B4 - Optimierter Eierkocher - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Kochen von Eiern, umfassend mindestens eine Heizeinrichtung und mindestens eine Einstelleinnchtung für den gewünschten Garungsgrad dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Piezo-Kristall mindestens einem Ei einen Stoß erteilt und der gleiche oder ein weiterer Piezo-Kristall eine Sprungantwort des Ei's mißt und aus dieser Sprungantwort der Garungsgrad des Ei's ermittelt wird.

Description

  • Die traditionelle Art, Eier zu kochen, ist es, die Eier in einem Behälter mit kochendem Wasser für eine gewisse Zeit zu garen. Neben der großen Energiemenge, die für die Erwärmung des Wassers benötigt wird, ist von Nachteil, daß der Benutzer anhand von Erfahrungswerten die nötige Garungszeit der Eier abschätzen muß.
  • Die nötige Garungszeit hängt unter anderem von der Größe und Beschaffenheit der Eier ab, sowie von der Temperatur des kochenden Wassers, welche wiederum vom umgebenden Luftdruck abhängt. Zum Beispiel müssen Eier in größerer Höhe länger gegart werden.
  • Es existieren verschiedene Lösungen, die den Vorgang des Eierkoches einfacher und energiesparender gestalten sollten. Eine bekannte Ausführung eines Eierkochers besteht aus einer Fläche, auf der Wasser zum Kochen gebracht wird. Über dieser Fläche befindet sich direkt oder indirekt ein Behälter, in dem die Eier dem Wasserdampf ausgesetzt werden. Durch die geringere zu erhitzende Wassermenge wird weniger Energie benötigt.
  • Die Dauer des Garungsvorganges wird dabei auf verschiedene Arten gemessen. Bekannt ist zum Beispiel die Einstellung der Zeit oder der Wassermenge. Eine übliche Ausprägung des zweiten Falls ist die Verwendung eines Temperatursensors. Der Temperatursensor erkennt, wenn die Temperatur der Verdampfungsfläche über 100° C steigt, was nur möglich ist, wenn alles Wasser verkocht ist. Eine andere Ausführung ( EP 0418 050 A1 ) verwendet ein einstellbares Ventil, daß die Geschwindigkeit steuert, mit der Wasser aus einem Behälter tropft. In beiden Fällen wird der Kocher abgeschaltet und/oder ein Signalton erzeugt, der den Benutzer informiert.
  • Diese Eigenart wird zum Beispiel bei der Ausführung nach US 4 276 820 verwendet, indem ein Ei in ein Schwingsystem integriert wird und das geänderte Verhalten des Schwingsystems herangezogen wird, um den Garungsgrad des Ei's zu bestimmen.
  • In der Ausführung nach nich vor veröffentlichen DE 199 12 870 A1 wird die Messung der Reaktion des Eis auf eine ruckartige Drehbewegung genutzt, um den Garungsgrad des Ei's zu messen.
  • Die Verwendung einer rotatorischen Bewegung bedingt jedoch eine recht aufwendige Konstruktion, insbesondere was die Abdichtung der Lagerung des zu bewegenden Ei's betrifft.
  • Allen diesen Lösungen ist jedoch gemeinsam, daß die Kochdauer auf die eine oder andere Art und Weise vom Benutzer eingestellt wird. Dabei erhält er zwar Hilfestellungen (zum Beispiel empfohlene Wassermengen, abhängig von Eierzahl und gewünschtem Härtegrad), aber diese können externe Einflüsse wie die Größe der Eier oder den Luftdruck nicht berücksichtigen. Der Benutzer muß weiterhin Erfahrungswerte heranziehen.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Endung ist es, mit Hilfe von Schwingungen den Garungsvorgang von Eiern zu steuern.
  • Wenn ein Ei weich ist, so kann man den Dotter im Eiweiß als ein schwingfähiges Feder-Masse-System ansehen. Ein hartgekochtes Ei hingegen kann als eine einzelne Masse angesehen werden. Versetzt man nun ein Ei in eine Schwingung, so werden sich die Charakteristika dieser Schwingung (wie die Eigenfrequenz) mit dem Garungsgrad des Ei's ändern. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Schwingung translatorisch, rotatorisch oder anders geartet ist (zum Beispiel eine Pendelschwingung). Auch spielt es keine Rolle, auf welche Art die Schwingung hervorgerufen wird.
  • Die Sprungantwort (zum Beispiel Beschleunigung über Kraft), die man erhält, wenn man ein Ei beschleunigt, ist abhängig vom Garungsgrad des Ei's. Das gleiche gilt für die Sprungantwort einer Abbremsung.
  • Diese physikalischen Grundlagen macht sich das hier beschriebene Verfahren zum Kochen von Eiern zu nutzen.
  • Dabei wird mindestens ein Piezo-Kristall verwendet, um die Eier zu bewegen und auch die Reaktion der Eier zu messen. Dadurch wird die Konstruktion des Eierkochers deutlich vereinfacht und verbilligt.
  • Werden Piezo-Kristalle belastet, so entsteht eine Ladung, die proportional zur Belastung ist.
  • Umgekehrt verändert sich auch die Form eines Piezo-Kristalls durch das Aufbringen einer elektrischen Ladung.
  • Ein Piezo-Kristall kann also verwendet werden, um Eiern einen Stoß zu erteilen. Genauso kann ein anderer Piezo-Kristall verwendet werden, um die Stoßantwrort von Eiern zu messen.
  • Es ist jedoch auch möglich, ein und denselben Piezo-Kristall für beide Zwecke zu verwenden. Dabei wird erst eine Ladung auf den Kristall aufgebracht, so daß er ein Ei (oder eine Aufnahmevorrichtung mit mehreren Eiern) zum Beispiel nach oben beschleunigt. Die Stoßantwort auf diesen ersten Stoß selber wird nicht gemessen. Bis das Objekt durch die Schwerkraft gebremst wird und wieder nach unten fällt, vergeht eine gewisse Zeit. In dieser Zeit wird die Schaltung des Piezo-Kristalls so geändert, daß er jetzt Belastungen mißt. Wenn das Objekt landet wird die Antwort auf den zweiten Stoß bei der Landung und das Nachschwingen des Objekts gemessen. Alternativ kann das Objekt gegen ein elastisches Widerlager gestoßen werden. Mit einer entsprechenden elektrischen oder elektronischen Auswertung (eventuell mittels eines Mikroprozessors) ist es also möglich, mit einem einzelnen Piezo-Kristall den Garungsgrad eines oder mehrerer Eier festzustellen.
  • In allen Fällen stellt der Benutzer einen gewünschten Garungsgrad zwischen roh und hartgekocht ein. Diesem gewünschten Garungsgrad wird vom Eierkocher ein entsprechender Grenzwert des zu messenden Wertes zugeordnet, bei dessen Erreichen der Garungsvorgang abgebrochen wird und oder der Benutzer mit einem Signal alarmiert wird. So kann der Benutzer unabhängig von externen Einflüssen immer den gewünschten Garungsgrad für sein Ei erreichen.
  • Ein Temperatursensor auf der Verdampfungsfläche ist nur noch notwendig um eine Überhitzung des Eierkochers zu vermeiden und/oder den Benutzer auf die Notwendigkeit des Wassernachfüllens hinzuweisen.
    •
  • Die folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Eierkochers bei dem der Garungsgrad gemittelt wird.
  • 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Eierkochers bei dem der Garungsvorgang für jedes Ei getrennt gesteuert werden kann.
  • 3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Eierkochers mit Rotationsmotor
  • 4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Eierkochers mit Linearmotor
  • 5 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Eierkochers mit Wegerregung.
  • 6 zeigt eine schematische Bodenansicht eines Eierkochers mit Wegerregung.
  • 7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Eierkochers mit Krafterregung.
  • 8 zeigt eine schematische Bodenansicht eines Eierkochers mit Krafterregung.
  • Erstes Ausführungsbeispiel, bei dem der Garungsgrad aller Eier gemittelt wird (1):
  • In einer beheizbaren Schale (1) wird Wasser zum Kochen gebracht. Darüber befindet sich mindestens ein Ei (3) in einer Aufnahmevorrichtung (2). Ein Deckel (4) schließt das Gerät ab, so daß der Wasserdampf nicht vollständig entweichen kann. Die Aufnahmevorrichtung (2) ist auf ein oder mehreren Beinen in Aufnahmen (5) abgestützt. Diese Aufnahmen sind mit mindestens einem Piezokristall verbunden, über den die Aufnahmevorrichtung (2) und damit die Eier (3) einem Stoß ausgesetzt werden. Derselbe Piezokristall wird auch verwendet, um die Stoßantwort der Aufnahmevorrichtung (2) und der Eier (3) zu messen. Die Stoßantwort ist vom Garungsgrad des Ei's abhängig. Mit einer Elektronik kann daher aus den Daten der Garungsgrad des Ei's ermittelt werden. Es kann auch ein zusätzlicher Sensor (zum Beispiel für die Beschleunigung, Geschwindigkeit oder Weg) verwendet werden. Das Signal wird mit einem, durch einen Regler eingestellten, Wert verglichen. Ist der eingestellte Wert erreicht, so wird der Garungsvorgang beendet und / oder der Benutzer durch ein Signal benachrichtigt.
  • Weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Garungsgrad jedes Ei's einzeln gemessen und gelenkt wird (2):
  • In mindestens einer beheizbaren Schale (6) wird Wasser zum Kochen gebracht. Der entstehende Wasserdampf wird über die Zuleitungen (51) in den Garungsraum (11) gebracht, der durch einen Deckel (41) geteilt und abgeschlossen wird, so daß der Wasserdampf nicht vollständig entweichen kann. Über die Zuleitungen (51) fließt auch eventuell entstehendes Kondenswasser in die Schale/n (6) zurück. Im Garungsraum (11) befindet sich mindestens ein Ei (3). Das Ei stützt sich direkt oder über mindestens eine Aufnahmevorrichtung (21) auf mindestens einer Aufnahme (7) ab. Diese Aufnahmen (7) sind mit mindestens einem Piezokristall verbunden, über den die Eier (3) einem Stoß ausgesetzt werden. Derselbe Piezokristall kann auch verwendet werden, um die Stoßantwort der Eier (3) zu messen. Die Stoßantwort ist vom Garungsgrad des Ei's abhängig. Mit einer Elektronik kann daher aus den Daten der Garungsgrad des Ei's ermittelt werden. Es kann auch ein zusätzlicher Sensor (zum Beispiel für die Beschleunigung, Geschwindigkeit oder Weg) verwendet werden. Das Signal wird mit einem, durch einen Regler eingestellten, Wert verglichen. Ist der eingestellte Wert erreicht, so wird die Zuleitung von Wasserdampf zu diesem Ei gestoppt und/oder die entsprechende beheizbare Schale nicht mehr beheizt und so der Garungsvorgang für dieses Ei beendet. Wenn der Garungsvorgang für alle Eier beendet ist wird der Benutzer durch ein Signal benachrichtigt.
  • Falls gewünscht kann für jedes Ei über einen eigenen Regler ein anderer Garungsgrad erreicht werden.
  • Weiteres Ausführungsbeispiel (3):
  • In einer beheizbaren Schale (12) wird Wasser zum Kochen gebracht. Darüber befindet sich mindestens ein Ei (3) in einer Aufnahmevorrichtung (22). Die Aufnahmevorrichtung ist drehbar gelagert. Ein Arm (62) nimmt einen Motor (52) auf. Ein Deckel (42) schließt das Gerät ab, so daß der Wasserdampf nicht vollständig entweichen kann. Über den Motor kann die Aufnahmevorrichtung beschleunigt werden. Genauso kann der Motor als Generator verwendet werden, um die Aufnahmevorrichtung wieder abzubremsen. Die Stromaufnahme des Motors beim Beschleunigen und die Stromabgabe beim Abbremsen sind aufgrund des Schwingungsverhaltens eines rohen Ei's vom Garungsgrad des Ei's abhängig. Mit einer Elektronik kann daher aus den Motordaten der Garungsgrad des Ei's ermittelt werden. Es kann auch ein zusätzlicher Sensor (zum Beispiel für die Beschleunigung, Geschwindigkeit oder Weg) verwendet werden. Das Signal wird mit einem, durch einen Regler eingestellten, Wert verglichen. Ist der eingestellte Wert erreicht, so wird der Garungsvorgang beendet und/oder der Benutzer durch ein Signal benachrichtigt.
  • Eventuell mag es sinnvoll sein, die im Generatorbetrieb erzeugte Elektrizität in einem Kondensator zwischenzuspeichern und dadurch einen mechanisch/elektrischen Schwingkreis zu erzeugen.
  • Weiteres Ausführungsbeispiel mit Reduzierung der Anzahl der mechanischen Bauteile (4):
  • In einer beheizbaren Schale (13) wird Wasser zum Kochen gebracht. Darüber befindet sich mindestens ein Ei (3) in einer Aufnahmevorrichtung (23). Die Aufnahmevorrichtung ist drehbar gelagert, entweder mittig (53) oder auf Rädern (63). Ein Deckel (43) schließt das Gerät ab, so daß der Wasserdampf nicht vollständig entweichen kann. Im Gerät außerhalb der Aufnahmevorrichtung (23) befindet sich ein kreisförmig angeordneter Linearmotor (8). An der Aufnahmevorrichtung (23) befindet sich ein entsprechendes Gegenstück (73), zum Beispiel eine Anordnung von Permanentmagneten oder von Spulen, die über das elektrische Feld des Linearmotors zum Aufbau eines eigenen elektromagnetischen Feldes angeregt werden. Über den Motor kann die Aufnahmevorrichtung beschleunigt werden. Genauso kann der Motor als Generator verwendet werden, um die Aufnahmevorrichtung wieder abzubremsen. Die Stromaufnahme des Motors beim Beschleunigen und die Stromabgabe beim Abbremsen sind aufgrund des Schwingungsverhaltens eines rohen Ei's vom Garungsgrad des Ei's abhängig. Mit einer Elektronik kann daher aus den Motordaten der Garungsgrad des Ei's ermittelt werden. Es kann auch ein zusätzlicher Sensor (zum Beispiel für die Beschleunigung, Geschwindigkeit oder Weg) verwendet werden. Das Signal wird wieder mit einem, durch einen Regler eingestellten, Wert verglichen. Ist der eingestellte Wert erreicht, so wird der Garungsvorgang beendet und/oder der Benutzer durch ein Signal benachrichtigt.
  • Als günstiges Verfahren bietet sich eine zwangsangeregte Schwingung an, bei der die Veränderungen der Eigenfrequenz des Systems einfach über exteme Parameter wie die Frequenz oder die Amplitude gemessen werden können.
  • Weiteres Ausführungsbeispiel mit einer wegerregten Schwingung (5 und 6):
  • In einer beheizbaren Schale (14) wird Wasser zum Kochen gebracht. Darüber befindet sich mindestens ein Ei (3) in einer Aufnahmevorrichtung (24). Die Aufnahmevorrichtung ist in den Lagern (54) und (64) drehbar gelagert. Ein Arm (84) nimmt das obere Lager (64) und den Sensor (74) auf. Ein Deckel (44) schließt das Gerät ab, so daß der Wasserdampf nicht vollständig entweichen kann. Die Aufnahmevorrichtung kann über eine Verzahnung (9) und ein Kurbelgetriebe (10) vom Motor (111) in Schwingung versetzt werden. Die Aufnahmevorrichtung ist aus einem schwach elastischen Material, so daß aufgrund des Schwingungsvefialtens der Eier sich am Sensor (74) eine andere Bewegung einstellt als an der Verzahnung (9) aufgebracht wird. Der Sensor (74) mißt zum Beispiel die Amplitude, die Geschwindigkeit oder die Frequenz der Schwingung. Diese wird mit einem, durch einen Regler eingestellten, Wert verglichen. Ist der eingestellte Wert erreicht, so wird der Garungsvorgang beendet und I oder der Benutzer durch ein Signal benachrichtigt.
  • Weiteres Ausführungsbeispiel mit einer krafterregten Schwingung (7 und 8):
  • In einer beheizbaren Schale (6) wird Wasser zum Kochen gebracht. Der entstehende Wasserdampf wird über die Zuleitung (55) in den Garungsraum (11) gebracht, der durch einen Deckel (4) abgeschlossen wird. Über die Zuleitung (55) fließt auch eventuell entstehendes Kondenswasser in die Schale (6) zurück. Im Garungsraum (11) befindet sich mindestens ein Ei (3) in einer Aufnahmevorrichtung (25). Die Aufnahmevorrichtung (25) ist drehbar gelagert (75). An der Aufnahmevorrichtung befindet sich eine Unwucht (95), die über einen Motor (85) in Rotation versetzt wird. Durch die rotierende Unwucht wird die Aufnahmevorrichtung in Schwingung versetzt. Ein Sensor (101) mißt zum Beispiel die Amplitude, die Geschwindigkeit oder die Frequenz der Schwingung.
  • Diese wird wieder mit einem, durch einen Regler eingestellten, Wert verglichen. Ist der eingestellte Wert erreicht, so wird der Garungsvorgang beendet und/oder der Benutzer durch ein Signal benachrichtigt.
  • In einer anderen Ausführung dieser Erfindung ist der Motor (85) nicht an der Aufnahmevorrichtung (25) befestigt, sondern treibt die Unwucht (95) über einen geeigneten Antrieb (zum Beispiel einen Riementrieb) an.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Kochen von Eiern, umfassend mindestens eine Heizeinrichtung und mindestens eine Einstelleinnchtung für den gewünschten Garungsgrad dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Piezo-Kristall mindestens einem Ei einen Stoß erteilt und der gleiche oder ein weiterer Piezo-Kristall eine Sprungantwort des Ei's mißt und aus dieser Sprungantwort der Garungsgrad des Ei's ermittelt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Piezo-Kristall einen Stoß erzeugt, jedoch eine andere Meßeinrichtung zur Aufnahme der Sprungantwort vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Piezo-Kristall eine Sprungantwort aufnimmt, jedoch eine andere Vorrichtung zur Erzeugung eines Stoßes vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Piezo-Kristall einen Stoß erzeugt und gleichzeitig mindestens ein anderer Piezo-Kristall die Sprungantwort aufnimmt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Piezo-Kristall einen Stoß erzeugt, und daß anschließend derselbe Piezo-Kristall eine zeitlich verzögerte Stoßantwort mißt.
  6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl individuell steuerbare Garungsräume aufweist, so daß der Garungsvorgang für jedes Ei einzeln oder in Gruppen bei Erreichung des jeweils gewünschten Garungsgrades beendet werden kann.
  7. Verfahren zum Kochen von Eiern, bei dem eine Messung der physikalischen Eigenschaften des Ei's oder der Eier zur Bestimmung der Dauer des Garungsvorganges herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ei oder den Eiern ein Stoß erteilt wird, die Antwort auf diesen Stoß oder auf einen sich aus diesem Stoß ergebenden Stoß gemessen wird und aus der Stoßantwort der Garungsgrad bestimmt wird und mit einem vorgegebenen Wunschwert verglichen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichung des gewünschten Garungsgrades der Garungsvorgang abgebrochen wird und ! oder der Bediener mit Hilfe eines Signals informiert wird.
  9. Verahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die individuelle Steuerung einer Mehrzahl von Garungsräumen durch die Steuerung der Dampfzufuhr aus mindestens einer beheizbaren Schale zum Erhitzen von Wasser und Erzeugen von Dampf erfolgt.
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