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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dampfkochgefäß mit einem Gefäßkörper und einem damit druckdicht verbindbaren Deckel sowie mit einer Dampfdruckanzeige gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Gattungsgemäße Dampfkochgefäße, bspw. in der Art von Dampfdruckkesseln oder Dampfdruckkochtöpfen sind hinlänglich bekannt und dienen insbesondere zur Reduzierung der Kochzeit. In gattungsgemäßen Dampfkochgefäßen wird üblicherweise Wasser unter Druck erhitzt, wobei sich aufgrund des erhöhten Wasserdampfdruckes auch höhere Wassertemperaturen im Inneren des Dampfkochgefäßes realisieren lassen, als dies in normalen Kochtöpfen der Fall ist. Aufgrund der so genannten RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel) erhöht sich die Kochgeschwindigkeit um bis zu dem Faktor 4 gegenüber einem drucklosen Kochen. Damit der Benutzer Einfluss auf den jeweiligen Kochvorgang nehmen kann, wird ihm mit Hilfe eines Federmechanismus der Innendruck im Dampfkochgefäß angezeigt, wobei die Federn des Federmechanismus üblicherweise in ihren. Eigenschaften sowohl Herstellungstoleranzen als auch Temperaturschwankungen unterliegen und dadurch eine Anzeige relativ ungenau machen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Dampfkochgefäß der gattungsgemäßen Art, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, welche zur Anzeige eines Innendrucks keinen Federmechanismus benutzt.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem an sich bekannten Dampfkochgefäß mit einem Gefäßkörper und einem damit druckdicht verbindbaren Deckel sowie mit einer Dampfdruckanzeige eine Auswerteeinheit vorzusehen, die einerseits mit einer Sensoreinrichtung und andererseits mit der Dampfdruckanzeige kommuniziert. Die Sensoreinrichtung weist dabei erfindungsgemäß zumindest zwei Sensoren, nämlich einen Drucksensor und einen Temperatursensor auf, wobei der Drucksensor einen Umgebungsluftdruck außerhalb des Dampfkochgefäßes erfasst, während der Temperatursensor eine Innentemperatur innerhalb des Dampfkochgefäßes erfasst. Die Auswerteeinheit ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass sie der erfassten Innentemperatur aufgrund des im Dampfkochgefäß herrschenden isochoren Zustands einen Innendruck zuordnet und in Abhängigkeit des Umgebungsluftdrucks einen Relativdruck auf der Dampfdruckanzeige auswirft bzw. einen Abdampfvorgang steuert. Aufgrund der isochoren Zustandsänderungen innerhalb des Dampfkochgefäßes kann mit Hilfe einer Dampftabelle der Innendruck (absoluter Druck) bei Messung der Innentemperatur hinreichend genau bestimmt werden. Da die Mechanik eines herkömmlichen Schnellkochtopfes immer den Differenzdruck (Relativdruck) zwischen einem Gefäßinneren und der Umgebung auswertet, ist auch bei dem erfindungsgemäßen Dampfkochgefäß ein außen liegender Drucksensor erforderlich, der den Umgebungsluftdruck erfasst. Dieser außen liegende Drucksensor kann bspw. in ein von außen angebrachtes Gehäuse oder einen Griff kostengünstig angeordnet werden. Würde keine Messung des Umgebungsluftdrucks erfolgen, so würde dies in Abhängigkeit von der Höhe über dem Meeresspiegel bspw. dazu führen, dass das Dampfkochgefäß bereits vor Erreichen vordefinierter Temperaturwerte einen Abdampfvorgang einleitet, was mit dem zur Erfindung gehörenden außenliegenden Drucksensor zuverlässig vermieden werden kann. Das erfindungsgemäße Dampfkochgefäß kann somit sowohl auf Meeresspiegelniveau als auch bspw. im Gebirge zuverlässig verwendet werden, wobei stets reproduzierbare Kochergebnisse gewährleistet sind.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist eine mechanische oder elektronische Ausgabeeinheit, insbesondere in der Art eines Displays, vorgesehen, welche einem Benutzer den Innendruck bzw. den Relativdruck visualisiert. Diese Ausgabeeinheit kann darüber hinaus schwenk- und/oder drehbar am Deckel angeordnet werden, wodurch ein noch einfacheres Ablesen des Drucks denkbar ist. Bei einer drehbaren Lagerung der Ausgabeeinheit kann der Anwender die Druckanzeige, dass heißt die Ausgabeeinheit, nach Belieben am Gefäß in alle Richtungen ausrichten.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, kann zur Energieversorgung der Auswerteeinheit und/oder der Ausgabeeinheit eine Batterie, ein Akku, eine Solarzelle, ein Induktionselement und/oder ein Peltierelement vorgesehen werden. Peltierelemente sind elektrothermische Wandler, welche basierend auf dem so genannten Peltiereffekt bei einer Temperaturdifferenz einen Stromfluss erzeugen. Grundlage für diesen Peltiereffekt ist dabei der Kontakt von zwei Halbleitern, die ein unterschiedliches Energieniveau besitzen. Leitet man einen Strom durch zwei hintereinander liegende Kontaktstellen dieser Materialien, so muss auf der einen Kontaktstelle Wärmeenergie aufgenommen werden, damit das Elektron in das energetisch höhere Leitungsband des benachbarten Halbleitermaterials gelangt, wodurch es folglich zu einer Abkühlung kommt. Auf der anderen Kontaktstelle fällt das Elektron von einem höheren auf ein tieferes Energieniveau, so dass hier Energie in Form von Wärme abgegeben wird. Ein derartiges Peltierelement ist insbesondere in Dampfdruckgefäßen problemlos integrierbar.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dampfkochgefäßes mit einer extrahierten Dampfdruckanzeige,
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2 unterschiedliche Darstellungen einer elektronischen Dampfdruckanzeige.
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Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßes Dampfkochgefäß 1 einen Gefäßkörper 2 und einen damit druckdicht verbindbaren Deckel 3 auf. Das gemäß der 1 dargestellte Dampfkochgefäß 1 ist somit in der Art eines Schnellkochtopfes ausgebildet, wobei selbstverständlich auch andere Ausführungsformen, wie bspw. Dampfdruckkessel, für insbesondere Großküchen, von der Erfindung mit umfasst sein sollen. Am Deckel 3 des gemäß der 1 dargestellten Dampfkochgefäßes 1 ist darüber hinaus eine Dampfdruckanzeige 4 angeordnet, welche in der rechten Darstellung der 1 nochmals vergrößert und in Draufsicht gezeichnet ist. Diese Dampfdruckanzeige 4 weist vorzugsweise ein elektronisches Display 5 auf, welches einem Benutzer einen im Dampfkochgefäß 1 herrschenden Innendruck oder einen Relativdruck zwischen dem Innendruck und einem Umgebungsluftdruck anzeigt. Erfindungsgemäß weist die Dampfdruckanzeige 4 eine mit einer Auswerteeinheit 6 kommunizierende Sensoreinrichtung 7 mit zumindest einem Drucksensor 8 und einem Temperatursensor 9 auf. Der Temperatursensor 9 erfasst dabei eine Innentemperatur innerhalb des Dampfkochgefäßes 1 während des Kochvorgangs, während der Drucksensor 8 einen Umgebungsluftdruck erfasst. Der Temperatursensor 9 ist dabei in einem in das Innere des Dampfkochgefäßes 1 hineinragenden Dorn 10 angeordnet. Die Auswerteeinheit 6 erfasst somit von dem Temperatursensor 9 die Innentemperatur und ordnet dieser aufgrund des im Dampfkochgefäß 1 herrschenden isochoren Zustands einen Innendruck (Absolutdruck) zu. In Abhängigkeit des Umgebungsluftdrucks wirft die Auswerteeinheit 6 nun auf dem Display 5 einen Relativdruck aus und steuert insbesondere einen Abdampfvorgang, indem sie bspw. ein nicht näher bezeichnetes Dampfablassventil öffnet bzw. schließt.
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Der Temperatursensor 9 kann bspw. ein NTC-Element (Negative Temperature Coefficient Thermistor) oder ein PC-100-Element aufweisen, die bei hohen Temperaturen Strom besser leiten als bei tiefen, was heißt, dass mit steigender Temperatur deren elektrischer Widerstand sinkt. Darüber hinaus kann die Dampfdruckanzeige 4 bei Erreichen oder Überschreiten eines vordefinierten Innendrucks innerhalb des Dampfkochgefäßes 1 ein akustisches Signal erzeugen, welches einen Bediener warnt bzw. diesem das Erreichen eines bestimmten Kochzustands anzeigt.
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Zur Energieversorgung der Auswerteeinheit 6 und/oder der Dampfdruckanzeige 4 können bspw. eine Batterie, ein Akku, eine Solarzelle, ein Induktionselement und/oder ein Peltierelement vorgesehen sein. Die Dampfdruckanzeige 4 bzw. das zugehörige Display 5 kann dabei bspw. in der Art einer Balkenanzeige aufgebaut sein und insbesondere die gemäß den 2a bis 2b gezeichnete Gestalt aufweisen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Dampfkochgefäß 1 ist insbesondere das Erzielen von reproduzierbaren Kochergebnissen besonders einfach möglich, da das Dampfkochgefäß 1 höhenunabhängig stets einwandfrei funktioniert. Im Vergleich zu bisherigen und aus dem Stand der Technik bekannten Dampfdruckkochtöpfen ist dies ein großer Vorteil. Generell ist dabei bekannt, dass mit steigender Höhe, dass heißt mit steigendem Abstand vom Meeresspiegel, der Luftdruck abnimmt, so dass bei ca. 3000 m Höhe der Luftdruck nur noch ca. 700 mbar beträgt, was bei bisherigen Schnellkochtöpfen zu einem geringeren Maximaldruck im Inneren bei gleichzeitig erhöhter Kochzeit führen würde. Dies ist begründet in der Tatsache, dass auf Meereshöhe ein Normaldruck von 1013 mbar herrscht. Ein Abdampfvorgang bei einem Schnellkochtopf löst üblicherweise bei ca. 2000 mbar aus, was einem Differenzdruck von ca. 1000 mbar bei einer Wasserdampftemperatur von ca. 120°C, gemessen auf Meeresspiegelhöhe, entspricht. Befindet sich der Dampfkochtopf nun aber in einer Höhe von ca. 3000 m über dem Meeresspiegel, so sinkt der äußere Luftdruck um ca. 300 mbar, wodurch der Abdampfvorgang bereits bei 1700 mbar Innendruck ausgelöst wird, da bei diesem Innendruck die Druckdifferenz zum Umgebungsluftdruck bereits 1000 mbar beträgt. Gleichzeitig sinkt die Wasserdampftemperatur auf 115°C, was nach der RGT-Regel eine Kochzeitverlängerung von ca. 50% bedeutet. Auch sinkt der Siedepunkt des Wassers bei einer Höhe von ca. 3000 m bereits auf 90°, was insbesondere für eine intelligente Ankochautomatik ebenfalls eine wichtige Rolle spielt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, kann das Dampfkochgefäß 1 zumindest einen Timer 11 aufweisen, der bei Erreichen/Überschreiten eines vordefinierten Innendrucks bzw. einer vordefinierten Innentemperatur startet. Gemäß der 2a ist ein Temperaturwert 1, dass heißt eine Kochstufe KS1 erreicht, bei welcher der erste Timer 11 angezeigt wird und bei null startet. Ein zweiter Timer 11' wird noch nicht angezeigt (vgl. 2c) da dieser erst mit dem Erreichen eines zweiten Temperaturwerts bzw. der zweiten Kochstufe KS2 gestartet wird. Gemäß der 2b läuft der erste Timer, wobei sich der Temperaturwert zwischen der ersten und der zweiten Kochstufe KS1, KS2 befindet. Der erste Timer 11 zeigt gemäß der 2b zwei Zeiteinheiten, bspw. Minuten, an. Wird nun, wie in 2c gezeigt ist, die zweite Kochstufe KS2 erreicht, so läuft der erste Timer 11 im Hintergrund, dass heißt unsichtbar, weiter, während der zweite Timer 11' bei 0 gestartet wird. Wird ein vordefinierter Temperaturwert 2 bzw. die zweite Kochstufe KS2 wieder unterschritten, hört der zweite Timer 11' auf zu zählen und im Display 5 wird wieder der seitwärts von dem ersten Timer 11 gezeigt. Das jeweilige Erreichen eines bestimmten Werts und das hiermit verbundene Auslösen des jeweils zugehörigen Timers 11, 11' kann zusätzlich durch Blinken des jeweiligen Displayelements, z. Bsp. zehn Mal, optisch hervorgehoben werden, wobei ein zusätzlicher Buzzer bspw. zur akustischen Rückkopplung eingesetzt werden kann. Wird bspw. der Temperaturwert 2 bzw. die Kochstufe zwei überschritten und anschließend wieder unterschritten, kann der zweite Timer 11' hinsichtlich seiner Zählfunktion unterbrochen werden, wobei er sich diesen Wert jedoch merken kann und bei einem erneuten Überschreiten der zweiten Kochstufe KS2 weiterzählt.
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Gemäß der 2b läuft sowohl der erste Timer 11 als auch der zweite Timer 11', wobei im Display 5 lediglich der zweite Timer 11' angezeigt wird. Nach Absinken der Temperatur, wie dies gemäß der 2e dargestellt ist, wird wiederum der erste Timer 11 angezeigt, während der zweite Timer 11' im Hintergrund verbleibt, sich den zuvor erworbenen Zeitwert jedoch merkt.
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Generell bietet das erfindungsgemäße Dampfkochgefäß 1 folgende Vorteile:
- – keine mechanischen Bauteile (im Messweg),
- – kein Verschleiß,
- – hohe Genauigkeit über einen langen Zeitraum,
- – sehr kleiner Bauraum,
- – Updates über Softwareentwicklung möglich,
- – Auswertung für eine Regelung denkbar,
- – zusätzliche Timerfunktionalität,
- – Anzeige für eine Kochzeitanpassung möglich, unter Berücksichtigung der Höhenlage.
