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Die Erfindung betrifft ein Kochgeschirr für ein Induktionskochfeld gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik ist ein Kochgeschirr mit einem Behälter für ein Induktionskochfeld bekannt. Das Kochgeschirr weist einem Behälter auf, welcher mit einem Deckelmodul verschließbar ist. Das Deckelmodul ist zur Aufnahme eines Betätigungselements ausgebildet, welches mit einem Halteelement in einer Betriebsposition des Kochgeschirrs im Eingriff ist. Das Halteelement ist wiederum mit einem Formgedächtniselement verbunden, welches bei einer Grenztemperatur sich verformt und das Halteelement bewegt. Dabei werden das Halteelement und das Betätigungselement außer Eingriff gebracht. Das Formgedächtniselement ist dabei als Draht ausgebildet, wobei der Draht an seinen beiden Enden in Form eines Knotens mit dem Halteelement und dem Deckelmodul verbunden wird. Nachteilig ist, dass nach einer Vielzahl von Verformungen des Drahts sich diese Knoten lösen können, wodurch das Halteelement dann nicht mehr zuverlässig bewegt werden kann. Im Ergebnis weist das Kochgeschirr, insbesondere das Formgedächtniselement deshalb nur eine begrenzte und kurze Lebensdauer auf und muss gegebenenfalls aufwendig repariert oder ausgetauscht werden. Dies verursacht unnötige Kosten für das Betreiben des Kochgeschirrs.
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Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Kochgeschirr bereitzustellen, bei welchem die Lebensdauer des thermischen Aktuators, insbesondere des Formgedächtniselements verlängert wird.
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Die Aufgabe wird gelöst durch den Patentanspruch 1, insbesondere durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Dabei ist ein Kochgeschirr für ein Induktionskochfeld mit mindestens einem zur Aufnahme von Kochgut und/oder Gargut ausgebildeten Behälter mit mindestens einem Kontaktabschnitt zur Kontaktierung des Induktionskochfelds vorgesehen, wobei das Kochgeschirr mindestens ein Induktionselement aufweist, welches relativ bewegbar zu dem Kontaktabschnitt in dem Behälter angeordnet ist, wobei das Kochgeschirr ein Betätigungsmodul zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Induktionselement und dem Kontaktabschnitt umfasst, wobei das Induktionselement durch das Betätigungsmodul von einer Ruheposition in eine Betriebsposition bewegbar ist, wobei das Kochgeschirr mindestens ein erstes Federelement umfasst, durch welches das Betätigungsmodul bewegbar ist, wobei das Betätigungsmodul mit dem Induktionselement verbunden ist, wobei ein Halteelement vorgesehen ist, welches in der Betriebsposition mit dem Betätigungsmodul im Eingriff ist, wobei das Halteelement mit einem thermischen Aktuator verbunden ist, welcher in Abhängigkeit einer Grenztemperatur verformbar ausgebildet ist und beim Erreichen der Grenztemperatur sich verformt und das Halteelement und das Betätigungsmodul außer Eingriff bringt, wobei ein drittes Federelement mit dem Halteelement verbunden ist, wobei in der Betriebsposition des Induktionselements dieses von dem Induktionskochfeld induktiv erwärmbar ist, und in der Ruheposition das Induktionselement von dem Kontaktabschnitt derart beabstandet ist, dass die von dem Induktionskochfeld erzeugte Induktionswirkung auf das Induktionselement minimiert wird. Die Aufgabe wird insbesondere dadurch gelöst, dass das Halteelement ein erstes Lagerelement aufweist und in dem Deckelmodul ein zweites Lagerelement angeordnet ist, wobei der thermische Aktuator ein erstes Eingriffselement und ein zweites Eingriffselement aufweist, wobei das erste Eingriffselement in dem ersten Lagerelement angeordnet ist und das zweite Eingriffselement in dem zweiten Lagerelement angeordnet ist.
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Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung des Kochgeschirrs kann sichergestellt werden, dass die Lebensdauer des thermischen Aktuators verlängert wird. Dadurch kann das Kochgeschirr zuverlässig und sicher betrieben werden. Die beiden Eingriffselemente in Verbindung mit den beiden Lagerelementen sorgen für eine zuverlässige und sichere Lagerung des thermischen Aktuators beispielsweise in dem Deckelmodul.
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Das Kochgut kann beispielsweise als Fluid ausgebildet sein, insbesondere Wasser umfassen, welches bis mindestens 100 Grad Celsius erwärmt werden kann. Wenn das Kochgut anfängt zu kochen, so kann ein heißes Fluid, welches beispielsweise als Wasserdampf ausgestaltet ist, entstehen, welches dann durch einen Fluideintrittskanal in eine Kammer eintritt. Die Kammer kann als Dampfkammer für die Aufnahme von Wasserdampf ausgebildet sein.
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Die Grenztemperatur, welche zur Verformung des thermischen Aktuators notwendig ist, liegt im Bereich von 72 Grad Celsius bis 98 Grad Celsius, insbesondere bei 90 Grad Celsius. Wenn die Temperatur im Bereich von 58 Grad Celsius bis 78 Grad Celsius liegt, insbesondere bei 68 Grad Celsius, verformt sich der thermische Aktuator wieder zurück in die Ausgangslage, welche in der Ruheposition, insbesondere im unbenutzten Zustand des Kochgeschirrs vorliegt. Um das Haltelement zuverlässig hinsichtlich der Grenztemperatur bewegen zu können, umfasst der thermische Aktuator eine Nickel-Titan-Legierung
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Das Induktionselement kann beispielsweise als Kochplatte ausgebildet sein, und vorzugsweise als rundförmige, insbesondere kreisförmige Scheibe ausgestaltet sein. Das Induktionselement ist dabei vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet.
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In der Ruheposition ist das Induktionselement von dem Kontaktabschnitt derart beabstandet, dass die von dem Induktionskochfeld erzeugte Induktionswirkung auf das Induktionselement minimiert wird. Dies kann bedeuten, dass die erzeugte Induktionswirkung so gering ist, dass ein Erhitzen oder Erwärmen des Kochguts und/oder Garguts nicht mehr möglich sein kann. Im Extremfall ist der Abstand so groß, dass das Induktionselement durch die von dem Induktionskochfeld erzeugte Induktionswirkung nicht mehr beeinflusst ist. In diesem Fall könnte das Induktionskochfeld sich selbstständig abschalten.
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Die Konstruktion des Kochgeschirrs kann sehr einfach und kostengünstig ausgestaltet sein, wenn das Halteelement als Schwenkhebel oder als Hebel oder als Riegel ausgebildet ist, an welchem der thermische Aktuator angeordnet ist. Besonders zuverlässig kann das Halteelement verschwenkt werden, wenn in dem Behälter ein drittes Lagerelement angeordnet ist, welches zur Anordnung und/oder Lagerung des dritten Federelements ausgebildet ist. Zusätzlich kann so das Deckelmodul einen kompakten konstruktiven Aufbau aufweisen.
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Nach einer bevorzugten Ausführung des Kochgeschirrs kann vorgesehen sein, dass das Kochgeschirr ein Auslösemodul umfasst, welches mindestens ein Trägerelement aufweist, an welchem das Halteelement vorzugsweise verschwenkbar angeordnet ist, wobei das zweite Lagerelement und/oder das dritte Lagerelement an dem Trägerelement angeordnet sind. Ebenfalls kann bei Bedarf, insbesondere im Reparaturfall das Auslösemodul einfach und kostengünstig ausgetauscht werden. Das Auslösemodul kann in dem Deckelmodul kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden werden. Dabei könnte das Auslösemodul mittels einer Rastverbindung mit einer Wandung des Betätigungsmoduls verrastet werden und/oder in einer dafür vorgesehenen vorzugsweise als Tasche ausgebildeten Deckelaussparung des Deckelmoduls kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden, insbesondere eingelegt werden. Das Trägerelement dient in vorteilhafter Weise zur einfachen und kostengünstigen Anordnung der Lagerelemente, wobei die Lagerelemente beispielsweise bei einem Auslösemodul mit mehreren Trägerelementen gleichzeitig für die korrekte Positionierung derselben zueinander sorgen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung des Kochgeschirrs kann das Auslösemodul, zumindest jedoch das Trägerelement aus einem Werkstoff ausgebildet sein, welcher eine geringe Wärmeausdehnung und/oder eine geringe Wasseraufnahme aufweist. Dies kann bei Trägerelementen aus Edelstahl und/oder Hartkunststoffen, wie beispielsweise PPS-GF40 oder PES-GF30 oder PA-GF30 der Fall sein. Durch diese bevorzugte Auswahl der genannten Werkstoffe für das Trägerelement bleibt die Verformung des thermischen Aktuators durch eine mögliche Wärmeausdehnung und/oder Wasseraufnahme des Trägerelements in vorteilhafter Weise unbeeinflusst.
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Nach einer bevorzugten Ausführung des Kochgeschirrs kann vorgesehen sein, dass der thermische Aktuator als Formgedächtniselement ausgebildet ist, welcher vorzugsweise als Draht ausgestaltet ist, wobei der Drahtdurchmesser 0,1 mm bis 0,8 mm, vorzugsweise 0,25 mm beträgt. Bei diesem gewählten Drahtdurchmesser ist eine zuverlässige Bewegung des Halteelements gewährleistet und gleichzeitig wird die Abkühlzeit des Drahtes verringert und die Lebensdauer des thermischen Aktuators verlängert. Ferner kann durch diese vorteilhafte Ausgestaltung ein kompakter konstruktiver Aufbau des Kochgeschirrs sichergestellt werden. Eine langlebige und sichere Verformung des thermischen Aktuators kann weiter sichergestellt werden, wenn das erste Eingriffselement an einem ersten Endabschnitt und das zweite Eingriffselement an einem zweiten Endabschnitt des als Formgedächtniselement, insbesondere als Draht ausgebildeten thermischen Aktuators angeordnet ist.
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Der thermische Aktuator kann sicher und zuverlässig innerhalb des Betätigungsmoduls gelagert werden, wenn das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement zumindest teilweise als Zylinder ausgebildet sind, wobei der thermische Aktuator, insbesondere der Draht mit dem ersten Eingriffselement und/oder mit dem zweiten Eingriffselement kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sind. Der thermische Aktuator kann zuverlässig auch bei einer Vielzahl von Betriebsvorgängen des Kochgeschirrs verformt werden, wenn das Halteelement eine Ausnehmung mit einem Schlitz aufweist, wobei der Schlitz zur Durchführung des Drahts ausgebildet ist und die Ausnehmung zur Lagerung des ersten Eingriffselements, insbesondere zu Lagerung des Zylinders ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme gelingt es, die Lebensdauer des thermischen Aktuators, insbesondere des Drahts erheblich zu verlängern. Der Schlitz kann für eine zuverlässige Lagerung beispielsweise des Drahtes dienen. Dabei kann der Draht formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem ersten Eingriffselement verbunden, insbesondere eingelegt sein.
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Eine sichere und zuverlässige kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung des thermischen Aktuators mit dem jeweiligen Eingriffselement kann gewährleistet werden, wenn das vorzugsweise zumindest teilweise als Zylinder ausgebildete erste Eingriffselement und/oder das vorzugsweise zumindest teilweise als Zylinder ausgebildete zweite Eingriffselement den thermischen Aktuator, insbesondere den als Formgedächtniselement ausgebildeten Draht zumindest teilweise, insbesondere vollständig umschließt. Ebenfalls ist es denkbar, dass der thermische Aktuator das jeweilige Eingriffselement, insbesondere den jeweiligen Zylinder zumindest teilweise umschließt. Dabei könnte an den jeweiligen Endabschnitten des thermischen Aktuators, insbesondere des Drahts jeweils eine Schlaufe vorgesehen sein, in welcher das jeweilige Eingriffselement, beispielsweise der jeweilige Zylinder angeordnet ist.
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Die zuverlässige Verbindung zwischen dem thermischen Aktuator und den Eingriffselementen kann weiter verbessert werden, wenn das vorzugsweise zumindest teilweise als Zylinder ausgebildete erste Eingriffselement und/oder das vorzugsweise zumindest teilweise als Zylinder ausgebildete zweite Eingriffselement mit dem thermischen Aktuator, insbesondere mit dem Draht durch eine Crimpverbindung miteinander verbunden sind, wobei die Eingriffselemente zumindest teilweise als Crimpelemente ausgebildet sind. Die Crimpverbindung kann einfach, schnell und kostengünstig durch einen Werker durchgeführt werden. Dabei kann der Werker oder eine Maschine beispielsweise mit einem Werkzeug einen Abschnitt des Zylinders verformen, um den Draht innerhalb des Zylinders zu befestigen.
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Damit das Halteelement zuverlässig bei einer Verformung des thermischen Aktuators bewegt werden kann, kann vorgesehen sein, dass das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement nicht aus einem Formgedächtniselement ausgebildet sind, sondern das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement aus Aluminium und/oder Messing und/oder aus Edelstahl ausgebildet sind. Somit wird in vorteilhafter Weise nur der Draht verformt und die Eingriffselemente verbleiben unverformt und sicher den jeweiligen Lagerelementen. Das Kochgeschirr kann zuverlässig betrieben werden, wenn das Halteelement ein Rastelement oder Gegenrastelement umfasst, wobei das Betätigungsmodul an und/oder in einem Deckelmodul angeordnet ist, wobei das Betätigungsmodul ein Betätigungselement mit einem Betätigungsrastelement oder einem Betätigungsgegenrastelement aufweist, wobei in der Betriebsposition des Induktionselements das Rastelement des Halteelements mit dem Betätigungsgegenrastelement des Betätigungselements oder das Gegenrastelement des Halteelements mit dem Betätigungsrastelement des Betätigungselements im Eingriff ist. Durch das Auslösemodul kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass in der Betriebsposition des Induktionselements bis zum Erreichen einer Grenztemperatur das Betätigungsmodul das Induktionselement in der Betriebsposition hält und somit ein zweites Federelement bis zum Erreichen der Grenztemperatur eine Vorspannung auf das Induktionselement erzeugt. Beim Erreichen der Grenztemperatur verformt sich der thermische Aktuator und bewegt das Halteelement gegen die Federkraft des dritten Federelements vom Betätigungsmodul weg, sodass die Rastverbindung zwischen dem Betätigungsmodul, insbesondere dem Betätigungselement und dem Haltelement, insbesondere dem Hebel aufgelöst wird.
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Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass das Rastelement oder Betätigungsrastelement eine schiefe Ebene aufweist, auf welcher das Gegenrastelement oder das Betätigungsgegenrastelement in einer Zwischenposition beim Übergang des Induktionselements von der Ruheposition in die Betriebsposition entlang gleitet. Dadurch kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass das Betätigungsmodul und somit auch das Induktionselement im Wesentlichen vibrationsfrei von der Ruheposition in die Betriebsposition bewegt werden kann. Während sich das Gegenrastelement oder das Betätigungsgegenrastelement in der Zwischenposition befinden, wird bereits eine Vorspannung auf das zweite Federelement ausgeübt. Kurz bevor das Betätigungsmodul und das Auslösemodul mittels der Rastverbindung miteinander im Eingriff sind, und das Rastgegenelement oder das Betätigungsgegenrastelement noch auf der schiefen Ebene gleitet, wird das zweite Federelement derart zusammengedrückt, dass das Induktionselement die innere Bodenwandung des Behälters zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig berührt. Wenn das Rastelement in das Betätigungsgegenrastelement oder das Gegenrastelement in das Betätigungsrastelement eingreift, entspannt sich das zweite Federelement geringfügig. Somit dient die Rastverbindung im Zusammenspiel mit dem zweiten Federelement als Toleranzausgleich zur Positionierung des Induktionselements in der Betriebsposition. Folglich verbessert sich dadurch auch die Handhabung und/oder Haptik beim Betätigen des Betätigungsmoduls für den Benutzer.
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Die Positionierung der Induktionskochplatte hängt von Bauteiltoleranzen ab. Zusätzlich ist an dem Rastelement bzw. Betätigungsrastelement oder an dem Rastgegenelement bzw. Betätigungsgegenrastelement zwischen dem Betätigungsmodul und dem Auslöseelement, an der das Induktionselement in der Betriebsposition gehalten wird für die Rastverbindung ein Überhub erforderlich. Durch das zweite Federelement wird bei dem erforderlichen Überhub in vorteilhafter Weise verhindert, dass nach dem Zustandekommen der Rastverbindung der Abstand des Induktionselements zu dem Kontaktabschnitt des Behälters durch den erforderlichen Rückhub wieder abnimmt, wodurch die Induktionswirkung des Induktionskochfeldes auf das Induktionselement reduziert wird. Folglich gelingt das Erwärmen des Kochguts und/oder Garguts erheblich schneller.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Kochgeschirrs kann vorgesehen sein, dass das Auslösemodul als separates Bauteil ausgebildet ist, welches in dem Deckelmodul angeordnet ist. Das Auslösemodul kann dadurch in dem Betätigungsmodul einfach und sicher durch einen Werker während der Montage angeordnet werden. Die Herstellung des Auslösemoduls kann unabhängig von dem Kochgeschirr erfolgen.
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Die Ausgestaltung des Auslösemoduls als separates Bauteil mit geringer Wärmeausdehnung oder Wasseraufnahme hat den Vorteil, dass andere Komponenten des Deckelelementes aus kostengünstigeren Werkstoffen ausgeführt werden können, wodurch das Kochgeschirr in Summe folglich auch kostengünstiger hergestellt werden kann.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Kochgeschirrs kann vorgesehen sein, dass an dem Auslösemodul und/oder an dem Deckelmodul und/oder an dem Behälter ein Stoppelement und/oder ein Anschlagselement für die Begrenzung der Bewegung des Haltelements angeordnet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass der thermische Aktuator, insbesondere das Formgedächtniselement, vorzugsweise der Draht eine höhere Haltbarkeit aufweist, weil insbesondere der Draht bei der Erwärmung nur um etwa 2 Prozent gedehnt wird und auch bei der Abkühlung nur um etwa 2 Prozent gestreckt wird. Somit erfolgt bei Erwärmung und bei Abkühlung eine definierte und vorgegebene Bewegung und/oder Verformung des Drahtes, sodass die Lebensdauer des thermischen Aktuators, insbesondere des Drahtes erheblich verlängert werden kann. Im Ergebnis wird somit ein Kochgeschirr bereitgestellt, welches eine Vielzahl von Betriebsvorgängen ermöglicht. Das Anschlagselement könnte beispielsweise einteilig und einstückig mit dem Trägerelement und/oder Lagerelement ausgebildet sein.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen:
- 1A ein Kochgeschirr in einer Ruheposition gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 1B das Kochgeschirr in einer Betriebsposition gemäß der ersten Ausführungsform,
- 2 ein Deckelmodul für das Kochgeschirr,
- 3A ein Auslösemodul gemäß einer ersten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht von vorne,
- 3B das Auslösemodul gemäß der ersten Ausführungsform in einer anderen perspektivischen Ansicht von der Seite,
- 4A ein Auslösemodul gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht von vorne,
- 4B das Auslösemodul gemäß der zweiten Ausführungsform in einer anderen perspektivischen Ansicht von der Seite, und
- 4C das Auslösemodul gemäß der zweiten Ausführungsform in einer Seitenansicht.
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In den 1A und 1B ist schematisch ein Kochgeschirr 1 für ein Induktionskochfeld 2 gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Das Kochgeschirr weist mindestens einen zur Aufnahme von Kochgut 3 und/oder Gargut ausgebildeten Behälter 4 mit mindestens einem Kontaktabschnitt 5 zur Kontaktierung des Induktionskochfelds 2 auf. Der Behälter 4 weist eine innere Bodenwandung 34 auf. Das Kochgut 3 kann beispielsweise als Fluid, insbesondere als Wasser ausgebildet sein. Des Weiteren weist das Kochgeschirr 1 mindestens ein vorzugsweise als Kochplatte ausgebildetes Induktionselement 6 auf, welches mit einem Betätigungsmodul 7 verbunden ist, welches an und/oder in einem Deckelmodul 17 angeordnet ist. Das Betätigungsmodul 7 dient zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Induktionselement 6 und dem Kontaktabschnitt 5. Das Betätigungsmodul 7 umfasst zumindest ein Betätigungselement 8 und ein erstes Federelement 9, durch welches das Betätigungsmodul 7 bewegt werden kann. Ferner kann das Betätigungsmodul 7, vorzugsweise das Betätigungselement 8, eine Kammer 10 zur Aufnahme eines Verbindungselements 11 aufweisen, wobei die Kammer 10 des Betätigungsmoduls 7 zumindest teilweise als Hohlkammer ausgebildet ist, und das Verbindungselement 11 innerhalb der Hohlkammer angeordnet ist, wobei das Verbindungselement 11 mit dem Induktionselement 6 verbunden ist. Hier ist die Kammer 10, insbesondere die Hohlkammer als Hohlzylinder 28 ausgebildet und das Verbindungselement 11 als Zylinder ausgebildet.
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Das Induktionselement 6 kann durch das Betätigungsmodul 7 von einer Ruheposition in eine Betriebsposition bewegt werden. In der Betriebsposition wird das Induktionselement 6 von dem Induktionskochfeld 2 induktiv erwärmt. In der Ruheposition ist das Induktionselement 6 von dem Kontaktabschnitt 5 derart beabstandet, wie in der 1A gezeigt, dass die Induktionswirkung des Induktionskochfelds 2 auf das Induktionselement 6 minimiert wird. Je weiter entfernt das Induktionselement 6 von dem Induktionskochfeld 2 angeordnet ist, desto geringer ist die Induktionswirkung des Induktionskochfelds 2 auf das Induktionselement 6. Bei einem genügend großen Abstand des Induktionselements 6 zu dem Induktionskochfeld 2 findet keine Induktionswirkung auf das Induktionselement 6 mehr statt und das Induktionskochfeld 2 könnte sich selbstständig abschalten.
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Des Weiteren weist das Kochgeschirr 1 ein Auslösemodul 12, visualisiert gemäß einer ersten Ausführungsform in den 3A, 3B und dargestellt gemäß einer zweiten Ausführungsform in den 4A, 4B, 4C, auf, welches beispielsweise als separates Bauelement ausgebildet sein kann und innerhalb des Deckelmoduls 17 angeordnet ist.
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Das Deckelmodul 17 umfasst eine Fluidkammer 18, insbesondere Dampfkammer, einen mit einem Innenraum 22 verbundenen Fluideinlasskanal 19, einen Fluidauslasskanal 20 und einen Kühlungskanal 21. Das Auslösemodul 12 kann zumindest einen vorzugsweise als Hebel oder Riegel, hier vorzugsweise als Schwenkhebel ausgebildetes Halteelement 13, ein mit dem Halteelement 13 verbundenes drittes Federelement 14 und einen vorzugsweise als Formgedächtniselement, hier als Draht ausgebildeten thermischen Aktuator 15 aufweisen, welcher ebenfalls mit dem Halteelement 13 verbunden ist. Das Halteelement 13 umfasst ein Rastelement 16 oder alternativ ein Gegenrastelement. Das Betätigungsmodul 7, insbesondere das Betätigungselement 8 umfasst ein Betätigungsgegenrastelement 23, alternativ ein Betätigungsrastelement. Wie in der 1B dargestellt, ist in der Betriebsposition des Induktionselements 6 das Rastelement 16 des Halteelements 13 mit dem Betätigungsgegenrastelement 23 des Betätigungselements 8 im Eingriff. Wie man gut in den 1A und 1B erkennen kann, weist das Rastelement 16 eine schiefe Ebene auf, auf welcher das Betätigungsgegenrastelement 23 in einer Zwischenposition beim Übergang des Induktionselements 6 von der Ruheposition in die Betriebsposition entlang gleitet. Der hier als Formgedächtniselement ausgebildete thermische Aktuator 15 ist vorzugsweise als Draht ausgestaltet, wobei der Drahtdurchmesser 0,1mm bis 0,8 mm, vorzugsweise 0,25 mm beträgt.
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Das Halteelement 13 weist ein erstes Lagerelement 32 auf. In dem Deckelmodul 17 ist ein zweites Lagerelement 33 angeordnet, wobei der thermische Aktuator 15 ein erstes Eingriffselement 35 und ein zweites Eingriffselement 36 aufweist, wobei das erste Eingriffselement 35 in dem ersten Lagerelement 32 angeordnet ist und das zweite Eingriffselement 36 in dem zweiten Lagerelement 33 angeordnet ist. In dem Behälter 4 ist ein drittes Lagerelement 37 angeordnet ist, welches zur Anordnung und/oder Lagerung des dritten Federelements 14 ausgebildet ist. Das Auslösemodul 12 weist mindestens ein Trägerelement 38 auf, an welchem das Halteelement 13 vorzugsweise verschwenkbar angeordnet ist, wobei das zweite Lagerelement 33 und das dritte Lagerelement 37 an dem Trägerelement 38 angeordnet ist. Das erste Eingriffselement 35 ist an einem ersten Endabschnitt 39 und das zweite Eingriffselement 36 ist an einem zweiten Endabschnitt 40 des als Formgedächtniselement, insbesondere als Draht ausgebildeten thermischen Aktuators 15 angeordnet. Das erste Eingriffselement 35 und/oder das zweite Eingriffselement 36 sind zumindest teilweise als Zylinder ausgebildet, wobei der thermische Aktuator 15, insbesondere der Draht mit dem ersten Eingriffselement 35 und/oder mit dem zweiten Eingriffselement 36 kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sind. Das Halteelement 13 weist eine Ausnehmung 41 mit einem Schlitz 42 auf, wobei der Schlitz 42 zur Durchführung und Lagerung des Drahts ausgebildet ist und die Ausnehmung 41 zur Lagerung des ersten Eingriffselements 35, insbesondere zu Lagerung des Zylinders ausgebildet ist. Das vorzugsweise zumindest teilweise als Zylinder ausgebildete erste Eingriffselement 35 und/oder das vorzugsweise zumindest teilweise als Zylinder ausgebildete zweite Eingriffselement 36 umschließt den thermischen Aktuator 15, insbesondere den als Formgedächtniselement ausgebildeten Draht zumindest teilweise, insbesondere vollständig. Das vorzugsweise zumindest teilweise als Zylinder ausgebildete erste Eingriffselement 35 und/oder das vorzugsweise zumindest teilweise als Zylinder ausgebildete zweite Eingriffselement 36 sind mit dem thermischen Aktuator 15, insbesondere mit dem Draht durch eine Crimpverbindung miteinander verbunden, wie insbesondere in den 4A, 4B, 4C gezeigt, wobei die Eingriffselemente 35, 36 zumindest teilweise als Crimpelemente ausgebildet sind. Das erste Eingriffselement 35 und/oder das zweite Eingriffselement 36 sind hier nicht aus einem Formgedächtniselement ausgebildet, sondern das erste Eingriffselement 35 und/oder das zweite Eingriffselement 36 sind aus Aluminium und/oder Messing und/oder aus Edelstahl ausgebildet. An dem Auslösemodul 12 und/oder alternativ an dem Deckelmodul 17 und/oder alternativ an dem Behälter 4 ist ein Stoppelement 43 für die Begrenzung der Bewegung des Haltelements 13 angeordnet.
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Das Kochgeschirr 1 umfasst mindestens ein zweites Federelement 24, wobei das zweite Federelement 24 zwischen dem Induktionselement 6 und dem Betätigungsmodul 7 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das zweite Federelement 24 derart angeordnet, dass es sich an dem Induktionselement 6 und an dem Betätigungsmodul 7, insbesondere an der Hohlkammer abstützt. Das zweite Federelement 24 ist mit dem Verbindungselement 11 und/oder mit dem Betätigungsmodul 7 und/oder mit dem Induktionselement 6 kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden. Ferner kann ein Schutzelement 25 vorgesehen sein, welches das zweite Federelement 24 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig umschließt.
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Das Verbindungselement 11 und das Induktionselement 6 sind formschlüssig und/oder kraftschlüssig über ein kardanisches Element 26 miteinander verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der 1A und 1B ist vorgesehen, dass das kardanische Element 26 mindestens eine Öffnung 27 des Induktionselements 6 umfasst, in welcher das Verbindungselement 11 zumindest teilweise angeordnet ist, wobei der Durchmesser der Öffnung 27 größer als der Durchmesser des vorzugsweise zylinderförmig ausgestalteten Verbindungselements 11 ausgebildet ist. Der Durchmesser der Öffnung 27 des Induktionselements 6 ist kleiner als oder gleich dem Innendurchmesser des Hohlzylinders der Kammer 10 des Betätigungsmoduls ausgebildet, und der Innendurchmesser des Hohlzylinders der Kammer 10, insbesondere der Hohlkammer des Betätigungsmodul 7 ist größer als der Durchmesser des zylinderförmigen Verbindungselements 11 ausgebildet. Das Induktionselement 6 weist eine Aufnahmekammer 29 zur Anordnung eines Befestigungselements 30 auf, welche als Auswölbung auf dem Induktionselement 6 ausgebildet ist, wobei die Auswölbung die Öffnung 27 umfasst, wobei das Induktionselement 6 zwischen dem zweiten Federelement 24 und dem Befestigungselement 30 angeordnet ist. Das zweite Federelement 24 ist zwischen einem gegenüber dem Induktionselement 6 angeordneten Ende des Betätigungsmoduls 7, insbesondere des Betätigungselements 8 und dem Induktionselement 6, insbesondere gegenüber der Öffnung 27 des Induktionselements 6 angeordnet. Ferner ist ein weiteres Befestigungselement 31 vorgesehen, welches an dem Verbindungselement 11 angeordnet ist und zur stabilen Anordnung des Verbindungselements 11 in der Kammer 10 des Betätigungsmoduls 7 dient.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise des Kochgeschirrs 1 beschrieben. In den 1A, 2A ist das Kochgeschirr 1 in einer Ruheposition auf einem Induktionskochfeld 2 dargestellt. Nachdem ein Benutzer das Kochgut 3, insbesondere das Wasser in dem Behälter 4 angeordnet hat, kann der Benutzer das Induktionskochfeld 2 aktivieren, insbesondere einschalten. Danach betätigt der Benutzer das Betätigungsmodul 7, insbesondere das Betätigungselement 8 und drückt dieses gegen die Vorspannung des ersten Federelements 9 in Richtung des Induktionskochfelds 2. Während der Bewegung des Betätigungsmoduls 7 in Richtung des Induktionskochfelds 2 passiert das Betätigungsgegenrastelement 23 das Auslösemodul 12, insbesondere die schiefe Ebene des Rastelements 16. Dabei gleitet das Betätigungsgegenrastelement 23 entlang der schiefen Ebene. In einer Zwischenposition, in welcher das Betätigungsgegenrastelement 23 noch auf der schiefen Ebene angeordnet ist, wird das Induktionselement 6, welches über das Verbindungselement 11 mit dem Betätigungsmodul 7 verbunden ist, in Richtung des Induktionskochfelds 2, insbesondere in Richtung des Kontaktabschnitts 5 bewegt und kontaktiert die innere Bodenwandung 34 des Behälters 4. Infolgedessen wird das zweite Federelement 24 zusammengedrückt und eine Vorspannung erzeugt, welche das Induktionselement 6 auf die innere Bodenwandung 34 des Behälters 4 andrückt. Nachdem das Betätigungsgegenrastelement 23 die schiefe Ebene des Rastelements als 16 verlassen hat, schnappt das Rastelement 16 in das Betätigungsgegenrastelement 23 ein und sorgt dafür, dass das Verbindungselement 11, welches mit dem Betätigungsmodul 7 verbunden ist, sich nicht wieder sofort zurückbewegt. Nachdem das Wasser angefangen hat zu kochen, entsteht ein Dampfdruck innerhalb des Behälters 4 und es werden dabei Bläschen erzeugt, die sich unter dem Induktionselement 6 und zwischen der inneren Bodenwandung 34 anordnen können. Dadurch, dass das Induktionselement 6 durch das zweite Federelement 24 vorgespannt ist, verbleibt das Induktionselement 6 im Wesentlichen in seiner Position. In vorteilhafter Weise wird das Vibrieren des Induktionselements 6 durch das zweite Federelement 24 reduziert, insbesondere verhindert. Der heiße Dampf, welcher beim Erhitzen des Kochguts 3 entsteht, strömt durch den Fluideinlasskanal 19 in die Fluidkammer 18. Dabei wird der thermische Aktuator 15, insbesondere das als Draht ausgebildete Formgedächtniselement verformt, sodass sich das Halteelement 13, auf welchem das Rastelement 16 angeordnet ist, sich von dem Betätigungsmodul 7 entfernt. Hierbei dient das Stoppelement 43 und/oder alternativ oder zusätzlich ein nicht näher gezeigtes an dem Auslösemodul 12 und/oder an dem Deckelmodul 17 angeordnetes Anschlagselement, zur Begrenzung der Bewegung des Haltelements 13. Infolgedessen wird die Rastverbindung, welche durch das Rastelement 16 und das Betätigungsgegenrastelement 23 gebildet wird, aufgelöst. Folglich bewegt sich das Betätigungsmodul 7, insbesondere das Betätigungselement 8 und somit auch das Induktionselement 6 wieder zurück in die Ruheposition, weil sich das erste Federelement 9 entspannt. Frischluft wird über den Kühlungskanal 21 der Fluidkammer 18 zur Kühlung zugeführt, sodass der thermische Aktuator 15 sich schnell, innerhalb weniger Sekunden, insbesondere innerhalb von etwa 10 Sekunden durch die Vorspannung des dritten Federelements 14 wieder zurück verformt und das Halteelement 13 sich wieder mittels des dritten Federelements 14 in Richtung des Betätigungsmoduls 7, insbesondere in Richtung des Betätigungselements 8 bewegt. Anschließend ist das Kochgeschirr 1 wieder betriebsbereit.
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Aufgrund von Toleranzen ist es wahrscheinlich, dass die Bewegung des Verbindungselements 11 nicht immer im 90 Grad Winkel zu der inneren Bodenwandung 34 des Behälters 4 erfolgt. Dabei unterstützt das kardanische Element 26 diesen Toleranzausgleich herbeizuführen, sodass immer sichergestellt ist, dass das Induktionselement 6 im Wesentlichen stets in einer horizontalen Position gegenüber dem Kontaktabschnitt 3 angeordnet ist.
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In der 2 ist eine Ausführung des Kochgeschirrs 1 gezeigt, bei welcher auf ein Trägerelement 38 verzichtet wird.
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In den 3A, 3B ist eine Ausführung des Kochgeschirrs 1 gezeigt, bei welcher der Zylinder von dem Draht zumindest teilweise umschlossen ist. In diesem Fall dient die Crimpverbindung zur Ausgestaltung einer Schlaufe, insbesondere Drahtschlaufe, in die ein zylindrisches Eingriffselement eingeschoben werden kann. Hier kann der thermische Aktuator 15 das erste und das zweite Eingriffselement 35, 36 zumindest teilweise umschließen. Dabei könnte an den Endabschnitten 39, 40 des thermischen Aktuators, insbesondere des Drahts jeweils eine Schlaufe vorgesehen sein, in welcher das jeweilige Eingriffselement 35, 36, beispielsweise der jeweilige Zylinder angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kochgeschirr
- 2
- Induktionskochfeld
- 3
- Kochgut
- 4
- Behälter
- 5
- Kontaktabschnitt
- 6
- Induktionselement
- 7
- Betätigungsmodul
- 8
- Betätigungselement
- 9
- erstes Federelement
- 10
- Kammer
- 11
- Verbindungselement
- 12
- Auslösemodul
- 13
- Halteelement
- 14
- drittes Federelement
- 15
- thermischer Aktuator
- 16
- Rastelement
- 17
- Deckelmodul
- 18
- Fluidkammer
- 19
- Fluideinlasskanal
- 20
- Fluidauslasskanal
- 21
- Kühlungskanal
- 22
- Innenraum
- 23
- Betätigungsgegenrastelement
- 24
- zweites Federelement
- 25
- Schutzelement
- 26
- kardanisches Element
- 27
- Öffnung
- 28
- Hohlzylinder
- 29
- Aufnahmekammer
- 30
- Befestigungselement
- 31
- weiteres Befestigungselement
- 32
- erstes Lagerelement
- 33
- zweites Lagerelement
- 34
- innere Bodenwandung
- 35
- erstes Eingriffselement
- 36
- zweites Eingriffselement
- 37
- drittes Lagerelement
- 38
- Trägerelement
- 39
- erster Endabschnitt des thermischen Aktuators 15
- 40
- zweiter Endabschnitt des thermischen Aktuators 15
- 41
- Ausnehmung
- 42
- Schlitz
- 43
- Stoppelement
