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Die Erfindung betrifft ein Kochgeschirr zur Verwendung mit einem Induktionskochfeld gemäß des Patentanspruchs 1 sowie ein Kochgeschirr zur Verwendung mit einem Induktionskochfeld gemäß des Patentanspruchs 3.
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Es ist seit längerem bekannt, zum Kochen, Braten etc. Kochfelder zu verwenden, welche induktiv betrieben werden. Anstelle die Kochstellen des Kochfelds durch elektrische Stromwärmeverluste zu erwärmen, wird bei einem Induktionskochfeld ein elektromagnetisches Wechselfeld durch wenigstens eine Spule einer Kochstelle erzeugt. Das elektromagnetische Wechselfeld gelangt durch eine Glaskeramik hindurch in den Boden eines Kochgeschirrs, welches auf der Kochstelle angeordnet ist. Durch das elektromagnetische Wechselfeld der (Induktions-)Spule der Kochstelle werden im Boden des Kochgeschirrs sowohl Wirbelströme induziert als auch Ummagnetisierungsverluste erzeugt, welche jeweils zur Erwärmung des Bodens des Kochgeschirrs führen, solange das elektromagnetische Wechselfeld der Spule besteht. Auf diese Weise kann der Boden des Kochgeschirrs direkt erwärmt werden, ohne hierzu die Kontaktfläche der Kochstelle erwärmen zu müssen, wie dies bei herkömmlichen Elektro-Kochfeldern der Fall ist. Dies kann den Kochprozess beschleunigen sowie zu einem energieeffizienteren Kochprozess führen.
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Damit das elektromagnetische Wechselfeld den Boden des Kochgeschirrs wie beschrieben erwärmen kann, muss dieser zumindest eine Schicht aus einem ferromagnetischen Material aufweisen, welche in der Regel außen, d.h. der Spule der Kochstelle zugewandt, angeordnet ist. Hierzu werden üblicherweise rostfreie Eisenlegierungen verwendet, um Kochgeschirre wie z.B. Töpfe und Pfannen für eine induktive Erwärmung geeignet auszubilden.
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Beispielsweise werden Kochgeschirre wie z.B. Töpfe durch einen Körper aus einem magnetisierbaren Edelstahl ausgebildet, welcher im Bereich des Bodens nach außen bzw. nach unten der Spule der Kochstelle zugewandt angeordnet ist. Innenseitig ist eine mittlere Schicht des Bodens aus Aluminium zur Wärmeleitung vorgesehen. Die Aluminium-Schicht wird nach innen bzw. nach oben von einer inneren Schicht aus einem nicht-magnetisierbaren Edelstahl abgedeckt. Übliche Dicken bzw. Stärken der o.g. Bodenschichten sind z.B. ca. 0,5 mm für den unteren, äußeren magnetisierbaren Edelstahl, ca. 2,5 mm für die mittlere Aluminium-Schicht und ca. 0,5 mm für die innere, obere nicht-magnetisierbare Edelstahl-Schicht.
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Die Erwärmung des Bodens des Kochgeschirrs kann bei einem induktiven Kochfeld durch die elektrische Leistung, welche von der Spule der Kochstelle an den Boden des Kochgeschirrs abgegeben wird, gesteuert werden. Dies kann jedoch auch dazu führen, dass durch einen längeren Betrieb eines Kochfelds mit hoher elektrischer Leistung ein Kochgeschirr und damit das entsprechende Gargut zu stark erwärmt werden. Hierdurch kann z.B. das Wasser im Kochgeschirr verkochen bzw. das Gargut anbrennen und damit unbrauchbar werden. Es kann zu einer Rauchentwicklung kommen oder Öl kann zu brennen beginnen.
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Um dies zu vermeiden, ist es z.B. aus der
US 6,214,401 B1 bekannt, ein Kochgeschirr zur Verwendung auf einem induktiven Kochfeld zu schaffen, welches einen erhitzbaren Bereich mit einer ferromagnetischen Legierung aufweist, welche eine Curie-Temperatur zwischen 150°C und 350°C besitzt. Durch ein derartiges Kochgeschirr kann dessen induktive Erwärmung durch die Verwendung eines Materials mit einer vorbestimmten Curie-Temperatur konstruktiv begrenzt und hierdurch eine unzulässige Erwärmung selbsttätig vermieden werden. Als die Curie-Temperatur eines ferromagnetischen Materials wird die Temperatur bezeichnet, bei deren Erreichen die ferromagnetischen bzw. ferroelektrischen Eigenschaften des Materials vollständig verschwunden sind, so dass sich das Material oberhalb der Curie-Temperatur lediglich noch paramagnetisch bzw. paraelektrisch verhält. Mittlerweile sind dabei Materialien mit Curie-Temperaturen ab ca. 60°C aufwärts bekannt.
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Die Umsetzung einer derartigen selbsttätigen Temperaturbegrenzung erfolgt üblicherweise dadurch, dass die unterste, äußere Schicht des Bodens des Kochgeschirrs statt aus einem magnetisierbaren Edelstahl durch ein Material mit einer vorbestimmten Curie-Temperatur ausgebildet wird. Hierzu wird üblicherweise die Schicht mit der Curie-Temperatur als Scheibe von unten bzw. von außen auf die mittlere Aluminium-Schicht des Kochgeschirrbodens gelötet oder geschlagen.
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Anzumerken sei dabei, dass alle ferromagnetischen bzw. ferroelektrischen Materialien eine Curie-Temperatur aufweisen, ab der sie lediglich paramagnetisch bzw. paraelektrisch sind. Die Curie-Temperatur liegt jedoch teilweise recht hoch, wie z.B. für Eisen bei ca. 768 °C und damit oberhalb des Temperaturbereichs, welcher bei der Nutzung eines Induktionskochfelds genutzt bzw. erreicht wird. Dies kann bis maximal ca. 300°C angesetzt werden. Daher sollen im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung Kochgeschirre als Kochgeschirre „mit Curie-Temperatur“ bezeichnet werden, deren Curie-Temperatur bei ca. 300°C oder darunter liegt.
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Erreicht somit die Temperatur eines Bodens eines induktiven Kochgeschirrs seine Curie-Temperatur, nimmt die magnetische Permeabilität des Bodens stark ab. Der Boden des Kochgeschirrs kann ab dieser Temperatur keine elektrische Leistung mehr durch Induktion aufnehmen, bis sich das Material des Bodens wieder unter die Curie-Temperatur abgekühlt hat. Aus der Sicht des induktiven Kochfelds wandelt sich das Kochgeschirr, bezogen auf seine Induktionseignung, bei Erreichen der Curie-Temperatur des Bodens vorläufig in ein nicht-induktionsfähiges Kochgeschirr um.
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Diese Eigenschaft der selbsttätigen Begrenzung der Erwärmbarkeit wird bereits seit längerem für Kochgeschirre genutzt. Beispielsweise kann, wie bereits zuvor erwähnt, die maximal zulässige Temperatur eines Kochgeschirrs z.B. aus Sicherheitsgründen begrenzt werden. Es ist jedoch auch möglich, durch die Wahl einer niedrigeren Curie-Temperatur die maximale Temperatur eines Kochgeschirrs wie z.B. einer Bratpfanne zu begrenzen. Dies ist derzeit am Markt z.B. für die Bratpfannen „Optiheat“ der Firma Fiskars und „Controllnduc“ der Firma Demeyere bekannt.
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Nachteilig ist bei derartigen selbsttätig temperaturregulierenden Kochgeschirren mit einem Boden mit einer vorbestimmten Curie-Temperatur, dass es im Laufe des Betriebs des Kochgeschirrs bei zunehmender Erwärmung des Kochgeschirrbodens auch zu einer Erwärmung des Wandbereichs des Kochgeschirrs kommen kann. Dies kann dadurch erklärt werden, dass die magnetischen Feldlinien des elektromagnetischen Wechselfelds der Induktionsspule zu Beginn des Betriebs bei einem vergleichsweise kalten Kochgeschirr ideal in den Kochgeschirrboden durch dessen ferromagnetische Eigenschaften gelenkt werden. Somit wird in diesem Betriebszustand lediglich bzw. im Wesentlichen ausschließlich der Kochgeschirrboden induktiv durchdrungen und erwärmt. Nähert sich die Erwärmung des Bodens des Kochgeschirrs jedoch dessen Curie-Temperatur an, so reduzieren sich zunehmend die ferromagnetischen Eigenschaften des Kochgeschirrbodens. Hierdurch wird das elektromagnetische Wechselfeld der Induktionsspule, welche unvermindert betrieben wird, in dem gleichen Maße zunehmend über die Wandbereiche des Kochgeschirrs gelenkt. Auf diese Art und Weise werden dann auch diese Bereiche des Kochgeschirrs induktiv erwärmt. Dies gilt insbesondere für die Bereiche der Kochgeschirrwand, welche dem Boden am nähesten sind bzw. an denen der Boden in den Wandbereich übergeht.
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Durch diese ungewollte Erwärmung des Wandbereichs und insbesondere des Übergangsbereichs vom Boden in den Wandbereich des Kochgeschirrs kann es zu einer lokalen Überhitzung an der Wand bzw. an dem Übergangsbereich des Kochgeschirrs kommen, da hier zum einen auch oberhalb der Curie-Temperatur des Kochgeschirrbodens weiterhin eine induktive Erwärmung stattfinden kann, was ungewollt ist. Zum anderen kann diese lokale Überhitzung dadurch auftreten, dass jetzt vergleichsweise viel Leistung aus dem elektromagnetischen Wechselfeld der Induktionsspule in einen Bereich des Kochgeschirrs wie z.B. den Übergangsbereich zwischen Boden und Wand eingebracht wird, welcher deutlich kleiner als der Boden ist. Dies kann zu einer entsprechend hohen Leistungsdichte führen, welche zu einer sehr schnellen Erwärmung und damit Überhitzung in diesem Bereich führen kann.
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Auf diese Art und Weise können neben einer Überhitzung der Kochgeschirrwand bzw. des Übergangsbereichs auch einzelne Bereiche des Kochgeschirrs stärker als andere Bereiche erwärmt werden, welche als Hotspots bezeichnet werden können. Auch dies kann aufgrund einer ungleichmäßigen Wärmeübertragung auf das Gargut im Inneren des Kochgeschirrs ungewünscht sein.
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Mit anderen Worten kann es beim Erreichen der Curie-Temperatur des Kochgeschirrbodens durch die induktive Erwärmung zu einem veränderten Verlauf der magnetischen Feldlinien kommen, welche durch die Induktionsspule der Kochstelle erzeugt werden. Dies kann zu lokalen Wärmepunkten als sog. Hotspots sowie zu einer Überhitzung der Wand bzw. des Übergangsbereichs des Kochgeschirrs führen. Als Folge dessen kann das Gargut überhitzt werden und bzw. oder es können sogar Anlauffarben an der Wand bzw. an dem Übergangsbereich des Kochgeschirrs auftreten.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Kochgeschirr zur Verwendung mit einem Induktionskochfeld mit wenigstens einer Curie-Temperatur bereitzustellen, so dass eine induktive Erwärmung außerhalb des Bodens des Kochgeschirrs vermieden werden kann. Insbesondere soll eine Überhitzung des Wandbereichs und bzw. oder des Übergangsbereichs zwischen Boden und Wand des Kochgeschirrs vermieden werden können. Alternativ oder zusätzlich soll die Entstehung von Hotspots und bzw. oder die Entstehung von Anlauffarben vermieden werden können. Zumindest soll ein alternatives Kochgeschirr zu bekannten Kochgeschirren zur Verwendung mit einem Induktionskochfeld mit wenigstens einer Curie-Temperatur geschaffen werden.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Kochgeschirr mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kochgeschirr mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Kochgeschirr zur Verwendung mit einem Induktionskochfeld mit einem Körper mit einem Boden, mit einem Wandbereich und mit einem Übergangsbereich zwischen dem Boden und dem Wandbereich, wobei der Boden ausgebildet ist, auf einer Kochstelle des Induktionskochfelds angeordnet und von einer Induktionsspule der Kochstelle induktiv erwärmt zu werden. Das Kochgeschirr kann z.B. ein Kochtopf, eine Bratpfanne oder dergleichen sein.
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Wird der Körper des Kochgeschirrs betrachtet, so wird der Bereich des Kochgeschirrkörpers, welcher ausgebildet ist, horizontal flach auf der Kochstelle aufzuliegen, als Boden bezeichnet. Der Bereich des Kochgeschirrkörpers, welcher sich vertikal geradlinig bei einem Kochtopf oder vertikal schräg bei einer Bratpfanne von dem Induktionskochfeld nach oben weg erstreckt, wird als Wandbereich oder auch als Seitenwand bezeichnet. Der Bereich, welcher einen Übergang von dem horizontal flachen Boden zu dem sich vertikal erstreckenden Wandbereich bildet, wird als Übergangsbereich bezeichnet. Der Übergangsbereich kann üblicherweise gebogen ausgebildet sein, um einen Übergang von der horizontalen Erstreckung des Bodens in die zumindest teilweise vertikale Erstreckung des Wandbereichs umzusetzen. Der Übergangsbereich kann je nach Ausgestaltung des Kochgeschirrs auch sehr klein und kaum merklich ausgebildet sein oder sogar entfallen, falls sich der Wandbereich direkt vom Boden des Kochgeschirrs weg erstreckt.
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Ferner weist der Boden wenigstens eine erste Schicht mit einer Curie-Temperatur auf. Hierunter ist eine Curie-Temperatur zu verstehen, welche in einem Temperaturbereich bis ca. 300°C wirksam wird, wie eingangs bereits definiert.
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Wie bereits zuvor als nachteilig beschrieben, kann es bei Erreichen oder Überschreiten der Curie-Temperatur des Bodens des Kochgeschirrs dazu kommen, dass die Leistung des anhaltenden elektromagnetischen Wechselfelds statt den jetzt nicht mehr magnetisierbaren Boden den Übergangsbereich und bzw. oder den Wandbereich des Kochgeschirrkörpers induktiv erwärmt. Dies widerspricht dem Zweck der Curie-Temperatur des Bodens des Kochgeschirrs, ab Erreichen der Curie-Temperatur eine induktive Erwärmung des Kochgeschirrs selbsttätig zu unterbinden, und kann, wie zuvor beschrieben, zu Hotspots und sogar zu einer Überhitzung des Kochgeschirrkörpers im Wand- und bzw. oder Übergangsbereich führen.
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Vor diesem Hintergrund wird das erfindungsgemäße Kochgeschirr derart ausgebildet, dass der Wandbereich und bzw. oder der Übergangsbereich wenigstens ein Material aufweist, welches eine geringere, vorzugsweise deutlich geringere, magnetische Permeabiliät als das Material der ersten Schicht des Bodens aufweist. Hierdurch kann die induktive Erwärmung des Wandbereichs und bzw. oder des Übergangsbereichs durch das elektromagnetische Wechselfeld der Induktionsspule der Kochstelle zumindest reduziert werden, so dass auch die hierdurch bewirkten Folgen wie Hotspots bzw. Überhitzung zumindest reduziert oder sogar vollständig vermieden werden können, falls die verbleibende induktive Erwärmung des Wandbereichs und bzw. oder des Übergangsbereichs ausreichend gering gehalten werden kann.
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Hierzu kann es ausreichend sein, die magnetische Permeabilität des Wandbereichs und bzw. oder des Übergangsbereichs zumindest etwas geringer zu wählen als die magnetische Permeabilität des Bodens, solange dessen Curie-Temperatur noch nicht erreicht ist. Wird dann im Betrieb aufgrund der Erwärmung des Kochgeschirrbodens dessen Curie-Temperatur erreicht, sind die ferromagnetischen Eigenschaften des Wandbereichs und bzw. oder des Übergangsbereichs zumindest geringer als bisher bekannt, so dass die zuvor beschriebenen Verbesserungen zumindest in einem gewissen Maße erreicht werden können. Wird jedoch vorzugsweise die magnetische Permeabilität des Wandbereichs und bzw. oder des Übergangsbereichs deutlich geringer gewählt als die magnetische Permeabilität des Bodens, so können entsprechend signifikantere Verbesserungen erreicht werden.
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Die magnetische Permeabilität, welche auch als magnetische Leitfähigkeit bezeichnet werden kann, bestimmt die Fähigkeit von Materialien, sich einem Magnetfeld anzupassen oder präziser die Magnetisierung eines Materials in einem äußeren Magnetfeld. Die magnetische Permeabilität bestimmt daher die Durchlässigkeit von Materie für magnetische Felder. Materialien, welche eine magnetische Permeabilität etwas größer als Eins aufweisen, werden als paramagnetisch bezeichnet. Hierzu gehören neben z.B. der Luft auch Metalle wie z.B. Aluminium und Kupfer sowie austenitische Stähle vom Typ 1.4301. Liegt die magnetische Permeabilität eines Materials deutlich über Eins, so handelt es sich um ein ferromagnetisches Material. Dies ist z.B. für Eisen und Ferrite der Fall, deren magnetische Permeabilität bei Ferriten bei 4 und bei Eisen bei 300 beginnt und bis zu 10.000 reichen kann.
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Die magnetische Permeabilität des Wandbereichs und bzw. oder des Übergangsbereichs kann vorzugswiese 1,5 oder weniger betragen, um zumindest etwas geringer als die magnetische Permeabilität des Bodens zu sein.
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Um deutlich geringer als die magnetische Permeabilität des Bodens zu sein, kann die magnetische Permeabilität des Wandbereichs und bzw. oder des Übergangsbereichs vorzugswiese 1,1 oder weniger betragen. Hierzu könnte der Wandbereich und bzw. oder der Übergangsbereich z.B. einen austenitischen Stahl vom Typ 1.4301 aufweisen oder aus diesem bestehen.
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Besonders vorzugsweise liegt die magnetische Permeabilität des Wandbereichs und bzw. oder des Übergangsbereichs im Bereich um Eins. Dies kann durch die Verwendung von z.B. Aluminium oder Kupfer erreicht werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Wandbereich und bzw. oder der Übergangsbereich wenigstens ein Material auf, welches nicht-magnetisierbar ist. Dabei ist unter einem nicht-magnetisierbaren Material ein Material eines Kochgeschirrkörpers zu verstehen, welches gar keine ferromagnetischen Eigenschaften aufweist, d.h. dessen magnetische Permeabilität bei ungefähr Eins liegt. Dies kann z.B. durch die Verwendung eines nicht-magnetisierbaren Edelstahls umgesetzt werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Kochgeschirr zur Verwendung mit einem Induktionskochfeld mit einem Körper mit einem Boden, mit einem Wandbereich und mit einem Übergangsbereich zwischen dem Boden und dem Wandbereich, wobei der Boden ausgebildet ist, auf einer Kochstelle des Induktionskochfelds angeordnet und von einer Induktionsspule der Kochstelle induktiv erwärmt zu werden, wobei der Boden wenigstens eine erste Schicht mit einer Curie-Temperatur aufweist.
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Die vorliegende Aufgabe kann erfindungsgemäß alternativ dadurch gelöst werden, indem der Wandbereich und bzw. oder der Übergangsbereich zumindest abschnittsweise wenigstens ein Material mit einer Curie-Temperatur aufweist. Dabei liegt dieser alternativen Lösung die Erkenntnis zugrunde, dass die Eigenschaft eines Materials mit Curie-Temperatur wie beim Boden des Kochgeschirrs auch in anderen Bereichen des Kochgeschirrkörpers wie dem Wandbereich und bzw. oder dem Übergangsbereich ebenso genutzt werden kann. Somit kann ein Material mit einer Curie-Temperatur auch im Wandbereich und bzw. oder im Übergangsbereich verwendet werden, um auch dort ab einer vorbestimmten Temperatur die weitere induktive Erwärmung selbsttätig zu unterbinden.
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Gleichzeitig kann eine gleichmäßige induktive Erwärmung des Kochgeschirrkörpers über den Boden hinaus erreicht werden, wodurch eine entsprechend gleichmäßige Wärmeverteilung über den gesamten Kochgeschirrkörper bewirkt werden kann. Dies kann dadurch begründet werden, dass alle Bereiche des Kochgeschirrkörpers, welche ein Material mit einer Curie-Temperatur aufweisen, auch induktiv erwärmbar sind, sowie dadurch, dass kältere Bereiche dieser Materialien einen deutlichen Abstand zur Curie-Temperatur aufweisen und somit stärker induktiv erwärmbar sind als die bereits stärker erwärmten Bereiche mit hierdurch verringerten ferromagnetischen Eigenschaften bzw. mit hierdurch verringerter magnetischer Permeabilität. Dies kann zu einem selbsttätigen Ausgleich der induktiven Erwärmung führen. Hierdurch kann insbesondere bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Kochgeschirrs auf einem Vollflächeninduktionskochfeld eine homogenere Wärmeverteilung auch bei nicht optimal überdeckten Induktionsspulen erreicht werden.
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Dabei kann dieselbe Curie-Temperatur sowohl für den Bodens als auch für den Wandbereich und bzw. oder für den Übergangsbereich verwendet werden, wie nachfolgend näher beschrieben werden wird. Es können jedoch auch unterschiedliche Curie-Temperaturen für unterschiedliche Bereiche des Kochgeschirrkörpers verwendet werden. Hierdurch kann der Gestaltungsspielraum des Kochgeschirrs vergrößert werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Wandbereich und bzw. oder der Übergangsbereich zumindest abschnittsweise das Material der ersten Schicht des Bodens auf. Auf diese Weise kann zum einen ein einheitliches Verhalten des gesamten Körpers des Kochgeschirrs erreicht werden. Zum anderen können durch die Verwendung lediglich eines Materials mit einer Curie-Temperatur für alle Bereiche des Kochgeschirrkörpers die Herstellungskosten gering gehalten werden, da lediglich ein Material beschafft, gelagert und verarbeitet werden muss.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die erste Schicht des Bodens zumindest abschnittsweise in den Wandbereich und bzw. oder in den Übergangsbereich. Hierdurch kann zum einen ein nahtloser und durchgängiger Übergang von dem Material mit der Curie-Temperatur vom Boden in den Wandbereich und bzw. oder in den Übergangsbereich gewährleistet werden. Zum anderen kann es die Herstellung vereinfachen, die Schicht des Bodens mit der Curie-Temperatur sich einfach weiter als bisher in den Wandbereich und bzw. oder in den Übergangsbereich erstrecken zu lassen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die erste Schicht des Bodens vollflächig über den Körper. Auf diese Art und Weise kann ein Material zur Herstellung des Kochgeschirrs verwendet werden, welches vollflächig das Material mit der Curie-Temperatur aufweist. Hierdurch kann die Herstellung vereinfacht werden, weil die erste Schicht mit der Curie-Temperatur bereits im Halbzeug vorgesehen werden kann, welches anschließend z.B. durch Umformen zum Kochgeschirr verarbeitet werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Schicht des Körpers der Induktionsspule der Kochstelle zugewandt. Hierdurch kann eine wirksame Einkopplung des elektromagnetischen Wechselfelds der Induktionsspule der Kochstelle in den Körper des Kochgeschirrs sowohl im Bereich des Bodens als auch in dem Wandbereich und bzw. oder in dem Übergangsbereich erfolgen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Körper ferner, vorzugsweise vollflächig, eine zweite Schicht auf, welche mit der ersten Schicht verbunden ist und sich der ersten Schicht anschließt, wobei die zweite Schicht wärmeleitend, vorzugsweise aus Aluminium, ausgebildet ist. Die Verbindung der beiden Schichten kann vorzugsweise kraftschlüssig z.B. durch Pressen oder Schmieden und bzw. oder stoffschlüssig z.B. durch Löten erfolgen. Auf diese Art und Weise kann eine wärmeleitende Schicht vorgesehen werden, welche sich zumindest dort erstrecken kann, wo ein Wärmeübertrag von der induktiv erwärmten ersten Schicht zum Gargut hin erfolgen sollen. Dies kann kostengünstig durch die Verwendung einer Aluminiumschicht umgesetzt werden.
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Dabei ist es auch in diesem Fall vorteilhaft und daher vorzuziehen, die zweite Schicht vollflächig mit der ersten Schicht auszubilden, damit sich beide Schichten bereits als Halbzeug aufeinander entlang erstrecken und miteinander zusammen weiterverarbeitet werden können.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die zweite Schicht gegenüber der ersten Schicht der Induktionsspule der Kochstelle abgewandt angeordnet. Mit anderen Worten ist die zweite wärmeleitende Schicht dem Gargut zugewandt, so dass die induktiv erzeugte Wärme aus der ersten, der Induktionsspule zugewandten Schicht, weiter zum Gargut geleitet werden kann, um dieses zu erwärmen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Körper ferner, vorzugsweise vollflächig, eine dritte Schicht auf, welche mit der zweiten Schicht verbunden ist und sich der zweiten Schicht anschließt, wobei die dritte Schicht nicht magnetisierbar, vorzugsweise aus einem nicht-magnetisierbaren Edelstahl, ausgebildet ist. Auf diese Weise kann ein Schutz der wärmeleitenden mittleren Schicht gegenüber dem Gargut erfolgen, ohne hierbei die induktive Erwärmung und insbesondere dessen selbsttätige Begrenzung durch das Material mit der Curie-Temperatur der ersten Schicht zu beeinflussen.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- 1 eine schematische Darstellung eines Induktionskochfelds;
- 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Kochgeschirrs gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels; und
- 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Kochgeschirrs gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels.
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Die o.g. Figuren werden in kartesischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich eine Längsrichtung X, welche auch als Tiefe X bezeichnet werden kann (nicht dargestellt). Senkrecht zur Längsrichtung X erstreckt sich eine Querrichtung Y, welche auch als Breite Y bezeichnet werden kann. Senkrecht sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung Y erstreckt sich eine vertikale Richtung Z, welche auch als Höhe Z bezeichnet werden kann.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Induktionskochfelds 1. Das Induktionskochfeld 1 weist eine Glaskeramikplatte 10 auf, welche das Induktionskochfeld 1 nach oben hin abschließt. Unterhalb der Glaskeramikplatte 10 ist eine Induktionsspule 12 dort angeordnet, wo auf der Glaskeramikplatte 10 eine Kochstelle 11 vorgesehen ist. Die Induktionsspule 12 kann seitens einer Steuerungseinheit (nicht dargestellt) mit einem elektromagnetischen Wechselfeld mit einer vorbestimmten Leistung betrieben werden.
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Auf der Kochstelle 11 ist ein Kochgeschirr 2 in Form eines zylindrischen Topfs 2 angeordnet, welcher einen Körper 20 mit einem Boden 21 und mit einem Wandbereich 22 aufweist. Der Wandbereich 22 kann auch als Seitenwand 22 bezeichnet werden. Der Boden 21 geht über einen Übergangsbereich 23 in die Seitenwand 22 über. Die Seitenwand 22 weist zwei Griffe 24 auf. Der Topf 2 ist in der 1 bewusst kontaktlos oberhalb der Kochstelle 11 dargestellt, um die einzelnen Elemente des Induktionskochfelds 1 und des Topfs 2 besser voneinander unterscheiden zu können.
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2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Kochgeschirrs 2 gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Boden 21 eine erste, unterste Schicht 21a auf, welche der Kochstelle 11 zugewandt ist und mit welcher der Boden 21 horizontal flach auf der Kochstelle 11 aufgesetzt werden kann. Nach oben hin weist der Boden 21 ferner eine zweite, mittlere Schicht 21b und eine dritte, obere Schicht 21c auf, welche den Innenraum des Kochgeschirrs 2 als Garraum nach unten hin begrenzt.
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Die erste, unterste Schicht 21a des Bodens 21 erstreckt sich in der Querrichtung Y zwischen dem Übergangsbereich 23 und weist ein Material mit einer Curie-Temperatur auf, so dass die induktive Erwärmung der ersten, untersten Schicht 21a des Bodens 21 bei Erreichen der Curie-Temperatur selbsttätig begrenzt wird. Die zweite, mittlere Schicht 21b des Bodens 21 ist aus Aluminium ausgebildet und dient der Wärmeleitung von der ersten, untersten Schicht 21a des Bodens 21 zum Garraum hin. Die dritte, oberste bzw. innere Schicht 21c des Bodens 21 dient dem Abschluss sowie dem Schutz der zweiten, mittleren Schicht 21b des Bodens 21 gegenüber dem Garraum bzw. dem Gargut.
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Erfindungsgemäß sind gemäß des ersten Ausführungsbeispiels sowohl der Übergangsbereich 23 als auch die Seitenwand 22 aus einem nicht-magnetisierbaren Material wie z.B. einem nicht-magnetisierbaren Edelstahl ausgebildet, wie es bisher lediglich für die dritte, oberste Schicht 21c des Bodens 21 verwendet wird. Hierdurch kann verhindert werden, dass es überhaupt und insbesondere bei Erreichen der Curie-Temperatur der ersten, untersten Schicht 21a des Bodens 21 zu einer induktiven Erwärmung des Übergangsbereichs 23 sowie der Seitenwand 22 kommen kann, so dass die hierdurch bewirkten Nachteile wie eine Hotspot-Bildung oder sogar Überhitzung sicher und einfach vermieden werden können.
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3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Kochgeschirrs 2 gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels. In diesem Fall erstrecken sich alle drei Schichten 21a, 21b, 21c des Bodens 21 vollflächig über den Boden 21 hinaus in die Seitenwand 22 und in den Übergangsbereich 23, so dass die Seitenwand 22, der Übergangsbereich 23 und der Boden 21 einstückig aus demselben dreischichtigen Material ausgebildet sind. Daher kann in diesem zweiten Ausführungsbeispiel auch von den drei Schichten 21a, 21b, 21c des Körpers 20 des Kochgeschirrs 2 anstelle des Bodens 20 des Kochgeschirrs 2 gesprochen werden.
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Auf diese Art und Weise wird erfindungsgemäß erreicht, dass sich das Material mit der Curie-Temperatur über den Boden 21 hinaus in den Übergangsbereich 23 und in die Seitenwand 22 erstreckt. Hierdurch kann nicht nur bei Erreichen der Curie-Temperatur die induktive Erwärmung der ersten, untersten Schicht 21a des Bodens 21 begrenzt werden, sondern es kann mittels derselben Temperaturabhängigkeit auch die induktive Erwärmung derselben Schicht 21a der Seitenwand 22 und des Übergangsbereichs 23 begrenzt werden. Auch hierdurch kann eine ungewollte und sogar unzulässig starke induktive Erwärmung der Seitenwand 22 und des Übergangsbereichs 23 vermieden werden.
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Bezugszeichenliste
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- X
- Längsrichtung; Tiefe
- Y
- Querrichtung; Breite
- Z
- vertikale Richtung; Höhe
- 1
- Induktionskochfeld
- 10
- Glaskeramikplatte
- 11
- Kochstelle
- 12
- Induktionsspule der Kochstelle 11
- 2
- Kochgeschirr; Topf
- 20
- Körper
- 21
- Boden
- 21a
- erste, unterste Schicht des Bodens 21
- 21b
- zweite, mittlere Schicht des Bodens 21
- 21c
- dritte, oberste Schicht des Bodens 21
- 22
- Wandbereich; Seitenwand
- 23
- Übergangsbereich zwischen Boden 21 und Seitenwand 22
- 24
- Griffe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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