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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Küchenherd mit automatischer
Rührvorrichtung,
ein Kochsystem zum automatisierten Rühren und ein Verfahren zum
Zubereiten von Nahrungsmitteln unter Verwendung eines magnetischen
Rührelements.
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Herkömmliche
Küchenherde
erfordern vom Benutzer eine mehr oder minder permanente Aufmerksamkeit,
um ein Anbrennen von Speisen im Kochgeschirr zu verhindern und ein
ausreichendes Durchmischen und so ein gleichmäßiges Kochresultat sicherzustellen.
Herkömmliche
Küchenherde
weisen damit eine stark eingeschränkte Funktionalität auf.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen benutzerfreundlichen
und benutzerunterstützenden
Küchenherd
bereitzustellen.
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Diese
Aufgabenstellung wird durch einen Küchenherd mit automatischer
Rührvorrichtung,
ein Kochsystem zum automatisierten Rühren und ein Verfahren zum
Zubereiten von Nahrungsmitteln unter Verwendung eines magnetischen
Rührelements
mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
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Gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist ein Küchenherd mit zumindest einem
Heizelement geschaffen, welches Heizelement eine hitzebeständige Auflage mit
einer Außenseite
bzw. einer Kochseite, eine Heizvorrichtung und einen Magnetantrieb
aufweist, wobei die hitzebeständige
Auflage ausgebildet ist, einen Transfer von Wärmeenergie von der Heizvorrichtung in
Richtung der Kochseite des Heizelements zu ermöglichen, und wobei der Magnetantrieb
zum Bewegen eines magnetsensitiven Elements ausgebildet ist.
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Gemäß einem
anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist ein Kochsystem geschaffen, aufweisend
einen Herd mit den oben beschriebenen Merkmalen, ein Kochgeschirr
und ein magnetisches Rührelement,
wobei der Magnetantrieb des Herdes ausgebildet ist, eine Rührbewegung
des magnetischen Rührelements
im Kochgeschirr hervorzurufen.
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Gemäß einem
weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Zubereiten von
Nahrungsmitteln geschaffen, welches ein automatisiertes Rühren eines
magnetischen Rührelements
während
der Zubereitung der Nahrungsmittel ermöglicht.
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Zur
Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden insbesondere die
folgenden Definitionen verwendet:
- Magnetantrieb:
- Als Magnetantrieb
wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung verstanden,
die dazu geeignet ist, eine Kraftwirkung auf ein magnetsensitives Element
auszuüben.
- Heizvorrichtung:
- Als Heizvorrichtung
wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung verstanden,
die dazu geeignet ist, Heizenergie herzustellen und/oder abzugeben.
- Kochgefäß:
- Als Kochgefäß wird im
Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung verstanden, die dazu
geeignet ist, Speisen aufzunehmen und ggf. unter Hitzeeinwirkung
und/oder mechanischer Einwirkung weiter zu verarbeiten. Das Kochgefäß weist hierbei
bevorzugt einen rundlichen Querschnitt auf, jedoch sind auch beliebige
andere Querschnittsformen denkbar.
- Rührelement:
- Als Rührelement
wird im Rahmen der vorliegender Erfindung eine Vorrichtung verstanden,
die dazu geeignet ist, in Zusammenspiel mit dem Magnetantrieb eine
Rührbewegung
in einem Medium zu erzeugen. Das Rührelement mag in seiner Form
bekannten Rührfischen vergleichbar
sein. Eine mögliche Ausgestaltung
findet sich beispielsweise in CH
472908 . Insbesondere kann das Rührelement stabförmig oder
knochenförmig
sein. Als Rührelemente sind
beispielsweise solche geeignet, die in chemischen Laboratorien zum
Rühren
von Reaktionslösungen
eingesetzt werden. Vorzugsweise ist das Rührelement hitzebeständig und/oder lebensmittelecht
sein.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft anschaulich die Integration einer
automatischen Rührvorrichtung
in eine Heizplatte eines Küchenherdes.
Ein Kochtopf, eine Pfanne oder ein anderes beliebiges Kochgefäß wird hierzu
auf die erfindungsgemäße Heizplatte
aufgebracht und mit zuzubereitenden Speisen befüllt. Zusätzlich wird in das Kochgefäß ein magnetisches
Rührelement
eingebracht. Hierzu sollte das magnetische Rührelement hitzebeständig und lebensmittelecht
sein. Dies kann durch eine entsprechende Ausgestaltung mit geeigneten
Materialien erfolgen oder durch eine besondere Umhüllung sichergestellt
werden. Darüber
hinaus sollte das magnetische Rührelement
geeignet sein, eine Rührbewegung
in einem Medium mit einer für
Speisen typischen Konsistenz auszuführen. Das magnetische Rührelement
liegt dabei frei beweglich in dem das zu verrührende Medium aufnehmenden
Kochgefäß und mag
durch magnetische Kraftübertragung
in Umdrehung versetzbar und führbar
sein.
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Die
Speisen können
unabhängig
von der Rührbewegung
auch unter Verwendung der Heizfunktion der erfindungsgemäßen Heizplatte
erhitzt und zum Kochen gebracht werden. Die Heizleistung liegt dabei
im Wesentlichen im Bereich einer vorbekannten Heizplatte eines Küchenherdes
ohne erfindungsgemäßen Magnetantrieb.
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Durch
den in der Heizplatte integrierten Magnetantrieb wird das eingebrachte
magnetische Rührelement
in eine im Wesentlichen konstante Rotationsbewegung versetzt. Der
Magnetantrieb ist dabei derart ausgestaltet, das magnetische Rührelement
in einem weiten, für
den Kochvorgang sinnvollen Drehzahlbereich zu betreiben. Ebenso
mag die Drehbewegung dabei in dünnflüssigen,
dickflüssigen,
zähen,
hochviskosen oder stückigen
Speisen durchführbar
sein. Hierzu sind die Rotationsgeschwindigkeit des Magnetantriebes
bzw. des vom Antrieb erzeugten Feldes und damit die Drehzahl des magnetischen
Rührelements
manuell oder auch automatisiert an den Inhalt des Kochgefäßes anpassbar.
Ebenso mag die Stärke
des Feldes regelbar und damit ebenso manuell oder auch automatisiert
an den Inhalt des Kochgefäßes anpassbar
sein. Hierdurch kann eine automatisierte Durchmischung der zuzubereitenden
Speisen vor, während
oder nach der Kochzeit erzielt werden.
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Die
Speisen werden in einem Topf, eine Pfanne oder einem ähnlichen
Kochgefäß auf das
erfindungsgemäße Heizelement
gegeben, in welcher der erfindungsgemäße Magnetantrieb integriert
ist und mit einstellbarer Geschwindigkeit rotiert bzw. ein solches
drehendes Feld erzeugt. Dies wirkt auf das im Kochgefäß liegende
magnetische Rührelement und
erzeugt im Kochgefäß über die
Bewegung des magnetischen Rührelements
eine Rührbewegung. Das
Kochgefäß kann hierzu
offen oder auch geschlossen sein.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
dabei verschiedene Anwendungen wie z. B.:
- – automatisches
Rühren
von Flüssigkeiten,
wie z. B. Suppen, Saucen oder cremigen Speisen, wie z. B. Käsefondue,
Teig,
- – konstantes
Rühren
von Milch, z. B. zur Vermeidung des Entstehens der Milchhaut,
- – Verhinderung
des Anbrennens jeglicher Speisen,
- – Kochen
von Reis bzw. Nudeln, um ein Anlegen am Topf zu verhindern,
- – Verquirlen
von Speisen,
- – Verteilen
von Fleischstücken
beim Bratvorgang, um ein gleichmäßiges Kochergebnis
zu erzielen,
- – Rühren und
Durchmischen zur besseren Wärmeverteilung
im Kochgefäß, z. B.
bei hochviskosen Speisen wie z. B. Eintöpfen.
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Die
Aufzählung
dieser Anwendungsbeispiele ist hierbei nicht abschließend.
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Durch
das automatisierte Rühren
mag ein Anbrennen wirksam verhindert werden. Hieraus resultiert
auch eine leichtere Reinigung der Kochgefäße.
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Darüber hinaus
ermöglicht
diese Anwendung ein wesentlich schonenderes, insbesondere gleichmäßigeres
Rühren
der Speisen im Kochgefäß verglichen
mit dem nicht-automatisierten Rühren
mittels z. B. eines Kochlöffels
oder einem anderen hierfür
geeigneten herkömmlichen
Kochinstrument. Dadurch werden sowohl die Speisen geschont als auch das
Kochgefäß entlastet.
Letzteres ist durch Verwendung eines magnetischen Rührelements
wesentlich weniger Verschleiß ausgesetzt,
wodurch auch eine längere
Lebensdauer resultiert. Hierzu trägt weiterhin auch die Form
des magnetischen Rührelements
bei.
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Durch
den Magnetantrieb in dem erfindungsgemäßen Heizelement wird im Wesentlichen
ein rotierendes Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld greift an
einem magnetischen Rührelement
an, welches sich innerhalb des Kochgefäßes befindet. Das magnetische
Rührelement
wird dadurch, möglicherweise
auf dem Boden des Gefäßes liegend,
in eine Rotationsbewegung versetzt. Hierdurch wird eine Verrührung des
Kochgefäßinhaltes
bewirkt.
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Das
magnetische Feld ist hierbei stark genug, um auch größere magnetische
Rührelemente
in Rotation zu bringen, so dass die Rührung in allen Standardkochgefäßen möglich ist.
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Die
beiden einstellbaren Größen Feldstärke des
Magnetfeldes sowie Rotationsgeschwindigkeit können auch unter Verwendung
einer Steuereinheit auf individuelle Kochsituationen durch spezielle
Vorgabe von Wertepaaren, sog. Presets, schnell und unkompliziert
einzustellen bzw. vorzugeben sein.
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Weitere
exemplarische Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Im
Weiteren werden Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Küchenherdes
beschrieben. Diese Ausgestaltungen gelten auch für das Kochsystem und das Verfahren
zum Zubereiten von Nahrungsmitteln.
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Das
zumindest eine erfindungsgemäße Heizelement
des Küchenherdes
weist eine hitzebeständige
Auflage auf. Diese Auflage ist der Kontakt zur Kochseite des Herdes
und bietet eine Auflagefläche für das zu
verwendende Kochgeschirr. Die hitzebeständige Auflage kann dabei aus
Metall, einer Metalllegierung, verschiedenen Materialien in Sandwichbauweise,
Glas, Keramik, Glaskeramik, Ceran oder einem beliebigen anderen
geeigneten Material ausgebildet sein.
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Die
Heizvorrichtung des Heizelements kann dabei auf verschiedene Arten
Wärmeenergie
bereitstellen. Denk wäre
eine Zufuhr von Heizenergie in Form von Gasverbrennung, z. B. Butan-
oder Propan- oder ein anderes geeignetes Gas. Ebenso ließe sich
durch elektrische Energie, z. B. durch eine elektrische Heizspirale,
Heizenergie bereitstellen. Eine weitere Möglichkeit wäre die Verwendung einer Induktionsheizvorrichtung.
Um hierbei eine entsprechende Heizleistung zu erzielen, ist passendes Kochgeschirr
zu verwenden.
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Die
Heizvorrichtung sollte hierbei regelbar ausgebildet sein, um eine
individuelle Anpassung an verschiedene Kochumstände zu ermöglichen.
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Im
Weiteren sollte die Heizvorrichtung eine zum Kochen geeignete Heizleistung
bereitstellen können.
In bekannten Küchenherden
werden Kochplatten unterschiedlicher Größe mit unterschiedlicher Heizleistung
verwenden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollte ein erfindungsgemäßes Heizelement
mehr als 1000 W Heizleistung liefern können. Je nach Ausgestaltung
des Heizelementes mag diese Heizleistung jedoch auch 1500 W, 1800
W, 2000 W, 2200 W oder insbesondere auch 2500 W überschreiten.
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Der
Magnetantrieb des erfindungsgemäßen Heizelementes
ist eingerichtet, ein Magnetfeld zu erzeugen. Dieses Magnetfeld
ist dabei in seiner Richtung und seiner Stärke änderbar bzw. regelbar. Insbesondere
mag es ausgelegt sein, durch eine kontinuierliche Änderung
der Richtung mit einer bestimmten, nicht näher definierten Geschwindigkeit,
ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen. Durch die Regelung der Richtung
und Stärke
und insbesondere durch die Geschwindigkeit der Richtungsänderung lässt sich
eine individuelle Anpassung an die aktuell vorherrschende Kochsituation
erreichen.
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Das
drehende Magnetfeld kann durch die Verwendung eines Permanentmagneten
oder Elektromagneten erzielt werden. Auch ist die direkte Erzeugung
eines magnetischen Wechselfeldes als mögliche Realisierung denkbar.
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Der
Magnetantrieb mag eingerichtet sein, selbst eine Rotationsbewegung
durchzuführen.
Alternativ können
auch nur einzelne Bestandteile des Magnetantriebes die Rotation
vollziehen.
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Der
Magnetantrieb mag weiterhin ausgebildet sein, eine Rotation der
Orientierung des Magnetfeldes auszuführen. Dies mag durch die Rotation
eines ein zumindest temporär
festes Magnetfeld erzeugendes Element wie ein Permanentmagnet oder
ein Elektromagnet sein, oder aber direkt durch ein magnetisches
Wechselfeld erzielt werden. Auch weitere technische Realisierungen
sind denkbar.
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Weiterhin
ist die Geschwindigkeit der Rotationsbewegung regelbar. Dies kann
einerseits durch eine Veränderung
der Geschwindigkeit der Rotationsbewegung des Magnetantriebes erfolgen,
andererseits mag auch die Frequenz eines magnetischen Wechselfeldes
entsprechend eingestellt werden können.
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Über die
Geschwindigkeit der Rotationsbewegung bzw. der Änderung der Orientierung des
Magnetfeldes kann die Drehzahl der Rotation abgeleitet werden. Nach
einer möglichen
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung mag der sich daraus ergebende
Drehzahlbereich im Wesentlichen im Bereich zwischen 0 bis 2000 Umdrehungen
pro Minute, vorzugsweise 10 bis 1500 Umdrehungen liegen. Die maximal
mögliche
Drehzahl ergibt sich hierbei individuell u. a. aus Menge, Art, Konsistenz
der zuzubereitenden Speisen sowie der jeweiligen Kochsituation (z.
B. Temperatur, Art des Kochgeschirrs).
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Der
Magnetantrieb mag ausgebildet sein, ein magnetisches Rührelement
anzutreiben. Dieses magnetische Rührelement, z. B. ein magnetischer
Rührstab,
mag mit einem ferromagnetischen Kern versehen sein, der vom Magnetfeld
des Magnetantriebes beeinflusst wird, wodurch sich das Rührelement
an dieses anzukoppeln und danach auszurichten vermag.
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Nach
einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung soll der Magnetantrieb
zum Rühren
von Speisen ausgebildet sein. Durch die Rotation des magnetischen
Feldes wird durch das magnetische Rührelement der Inhalt des Kochgefäßes einer
Rührbewegung
ausgesetzt. Diese Rührbewegung
mag nun unter individueller Anpassung der Stärke sowie der Drehgeschwindigkeit
an die jeweiligen Speisen und die jeweilige Kochsituation angepasst
und darauf abgestimmt werden.
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Der
Magnetantrieb soll nach einer weiteren exemplarischen Ausgestaltung
auch hochviskose Speisen, wie z. B. Eintopf oder aber auch stückige Speisen,
wie z. B. Fleisch in einer Pfanne oder einem anderen Kochgefäß zu verrühren vermögen. Hierzu muss
Stärke
und Drehgeschwindigkeit des magnetischen Feldes wieder individuell
angepasst werden.
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Nach
einer zusätzlichen
exemplarischen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Kochsystem
mit einer Steuereinheit geschaffen, wobei die Steuereinheit eingerichtet
ist, die Ansteuerung des Magnetantriebes durch automatisiertes Einstellen
von Stärke
und Drehzahl des Magnetfeldes vorzunehmen. So kann durch die Ausgestaltung
der Steuereinheit unter Verwendung von z. B. Presets, also vorgegebenen
Kombinationen von Starke des Magnetfeldes und Drehzahl der Rotation,
schnell auf individuelle Kochsituationen eingegangen werden, ohne
dass die individuellen Parameter des Magnetantriebes jeweils unabhängig voneinander
eingestellt werden müssen.
Ebenso ist bei manueller Einstellung eines Parameters die automatische
Anpassung der weiteren Parameter auf die jeweilige Kochsituation
denkbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in 1 dargestellt und wird im Weiteren
näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
Vorderansicht von einem mit einem Heizrührer (6a) ausgestatteten
Herd.
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Die
Darstellung der Figur ist schematisch und nicht maßstäblich.
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Im
Weiteren wird Bezug nehmend auf 1 ein Küchenherd
gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben.
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Ein
Herd (1) ist in der Vorderansicht, üblicherweise mit einem nicht
weiter spezifizierten Backofen (2) und vier Kochplatten
(6 und 6a) ausgestattet, dargestellt. Die Bedienung
des Backofens erfolgt in gewohnter Weise unter Verwendung zweier
Regler (4a, 4b) für Temperatur und Betriebsmodus
(Ober-, Unterhitze, Umluft, Grill bzw. Mischformen davon u. ä.). Die
Betriebsstufen und damit die Heizleistung bzw. Kochtemperatur der
vier Kochplatten werden von den entsprechenden Bedienelementen (5a–5d) reguliert.
Im vorliegenden Fall ist exemplarisch ein erfindungsgemäßes Heizelement
sowie drei reguläre Herdplatten
integriert, denkbar ist jedoch eine beliebige Konstellation aus
regulären
Kochplatten und erfindungsgemäßen Heizelementen,
also auch von jeder Sorte zwei oder alternativ auch ausschließlich erfindungsgemäße Heizelemente.
In einem solch abgeänderten
Fall wäre
eine Anpassung der entsprechenden Bedienelemente durchzuführen. Die
jeweiligen Heizelemente mögen
in ihrer Größe und/oder
ihrer maximalen Heizleistung unterschiedlich sein. Ein Kochgefäß (7)
wird auf das erfindungsgemäße Heizelement
aufgebracht und mit zuzubereitenden Speisebestandteilen befüllt. Hierbei
wird ein magnetischer Rührstab
(8) mit eingebracht. Durch Verwendung der Regler 3' und 3'' können nun die Parameter des
Magnetantriebes an die aktuelle Kochsituation (z. B. Art der Speisen,
Viskosität,
Menge, Temperatur, Art des Kochgeschirrs) angepasst werden. Hierbei
können
z. B. Feldstärke
und Drehgeschwindigkeit unabhängig
eingestellt oder gleichzeitig angepasst werden. Auch eine teilautomatisierte
Unterstützung kann
vorgesehen sein. Weitere Parameter können in die Regelung der Verrührung mit
einbezogen werden. Die gewünschte
Kochtemperatur bzw. Heizenergiezufuhr kann, wie beim regulären Küchenherd, weiterhin
für die
zur jeweiligen Kochplatte zugehörenden
Bedienelemente (5a–5d)
erfolgen.
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Hierdurch
wird ein manuelles Verrühren
der Speisen im Kochgefäß zumindest
zeitweise automatisiert, wodurch der Koch oder ein anderer Anwender nicht
gezwungen ist, permanent am Küchenherd
zu stehen.
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Um
das magnetische Rührelement
wieder aus dem Kochgefäß zu bekommen,
kann ein langer Magnetstab, eine Rührfischangel oder auch ein Rührfischfänger Verwendung
finden. Derartige Vorrichtungen sind aus chemischen Laboratorien
bekannt. Für
die vorliegende Verwendung sollte auch die Rührfischangel oder der Rührfischfänger vorzugsweise
hitzebeständig
und/oder lebensmittelecht sein.
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Die
Erfindung beschränkt
sich in ihrer Ausführung
nicht auf die in der Figur dargestellte bevorzugte Ausführungsform.
Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten denkbar, welche von der
dargestellten Lösung
und dem erfindungsgemäßen Prinzip
auch bei grundsätzlich
anders gearteten Ausführungsformen
Gebrauch macht.
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Ergänzend sei
darauf hingewiesen, dass „aufweisend" keine anderen Elemente
oder Schritte ausschließt
und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner
sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis
auf eines der obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen
oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden
können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen
sind nicht als Einschränkungen anzusehen.
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- 1
- Küchenherd
- 2
- Backofen
- 3'/3''
- Bedienelemente
des Magnetantriebs
- 4a/4b
- Bedienelemente
des Backofens
- 5a–d
- Bedienelemente
der Heizelemente
- 6
- Heizelemente
- 6a
- Heizelement
mit Magnetantrieb
- 7
- Kochgefäß
- 8
- magnetischer
Rührstab